壳聚糖衍生物地合成及其药物控制释放应用研究

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1、潘颖楠：壳聚糖衍生物的合成及其药物控制释放应用研究1摘要近年来，可再生、无污染的天然高分子越来越备受关注和青睐，而壳聚糖以其良好的生物相容性和生物降解性也正引起人们越来越多的重视。但是壳聚糖不溶于水，仅溶于少量稀酸(如HAc、HCl)，使其在生物医学领域的应用受到很大程度的限制。经过化学衍生化改性的壳聚糖的溶解性能、物理化学性能以及生物物理性能，与壳聚糖相比有较大的差异甚至相反的性质。大量的实验结果表明壳聚糖衍生物不仅具有良好的生物相容性、生物降解性以及低毒性，而且还具有两亲性、血液相容性及良好的细胞相容性。这些具有生物活性的两亲性壳聚糖衍生物的自聚集行为使其在药物控制释放载体领域有着广

2、泛的应用，如O．羧甲基壳聚糖对抗癌药物喜树碱的负载，N．琥珀酰化壳聚糖在水溶液中聚集形成结构较为规整的球形粒子，可作为蛋白药物的载体。为了进一步提高药物载体的可控性，本文利用分子设计原理，设计并合成N．马来酰化壳聚糖(NMCS)，以及N．羧乙基壳聚糖(NCECS)。分别利用乳液界面自由基聚合以及乳液界面缩合聚合法制备载药纳米微胶囊。本文首先合成了两种壳聚糖衍生物NMCS和NCECS，通过红外光谱(FT-IR)、核磁(H-NMR)、X．衍射(XIm)、热失重分析(TGA)等表征手段对合成的两种壳聚糖衍生物NMCS和NCECS进行结构性质表征；研究了它们的生物物理性质。通过粘度测定、荧光光谱

3、、微量滴定仪(ITC)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)等技术研究了NMCS和NCECS的聚集行为并阐述其聚集机理。结果表明，NMCS在浓度为0．5mg／m1时聚集形成直径为2．5肛1长度为100肛l的纤维结构，聚集的驱动力是氢键和疏水作用，而NCECS聚集形成尺寸为40．100nm左右的纳米粒子，聚集的驱动力是亲水／疏水和氢键作用。通过粘度测定、透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)等研究了pH值和盐(NaCl和CaCl2及浓度)对NMCS聚集行为的影响。结果表明粘度随着pH的增加先增加后减小，随着盐浓度的增加粘度减小，并且CaCl2比NaCl效果更为明2扬州大学硕士学位论

4、文显。细胞培养和细胞活性的研究表明NMCS和NcECS均具有良好的细胞相容性，两种壳聚糖衍生物对细胞没有明显的细胞毒性，使得细胞能很好的铺展、增殖生长。研究了NMCS与HEMA的接枝共聚物的pH敏感性和血液相容性，结果表明接枝共聚物具有良好的pH敏感性，并且随着瑚三MA比例的增加血液相容性明显提高。利用TI!M、场发射扫描电镜(FESEM)、DLs等研究微胶囊的结构形貌和粒径尺寸分布。结果表明载药微胶囊的粒径与空载微胶囊相比有所增加。研究了NMCS水包油乳液聚合形成的微胶囊P-NMcS(交联密度和壁厚)对抗高血压药物非洛地平的缓释，结果表明通过调节交联密度和壁厚可以达到对药物的可控性释放

5、。研究了NCEcS与均苯三甲酰氯(TMC)油包水乳液定向聚合形成的微胶囊TMCECS对模拟蛋白(BSA)的释放行为，结果表明微胶囊对BSA可以达到缓释效果。具有两亲性的生物相容性的壳聚糖衍生物是具有应用潜力的药物控制释放载体材料。，关键词：壳聚糖衍生物，两亲性，药物释放载体，界面自由基聚合，界面缩合聚合，纳米微胶囊潘颖楠：壳聚糖衍生物的合成及其药物控制释放应用研究3AbstractIIlrecentyearS，renewable，non-pollutingn删polymershavebeeniIlf．avorofincreaSingconcem，c址tosan埘thgoodbioconl

6、patibil毋a11dbiode彤ldabil时isa：ttractedmoreandmorea：ttention．However，cllitosandoesnotdissolVeiIlwater，onlydissolVesiIlasmaJl锄ountofdiluteaCid(HAc，HCl)，therefore，its印plications证t11ebiomedicalfieldhaVebeengreatlyrestricted．Thesolubilit)r，physicalarldchemicalpropertiesaIldbiophysicalpropeniesofchitosa

7、JlderiVatiVesarequitedi圩erent舶mthatofchitosan，eVenoppositetocmtosan．Alargen啪berofexperimentalresultsshowtllatc11itosaIlderivatives谢廿ldesi朗eds仃u咖enot011lyhaVewater—solubilit)，，锄phipllilic时，biode彤dabilit)，a11dlowtoxici够，