β-环糊精接枝海藻酸钠水凝胶的制备及其力学控释研究

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1、学号：12101303常州大学硕士学位论文β-环糊精接枝海藻酸钠水凝胶的制备及其力学控释研究研究生谭莉指导教师邓林红教授学科、专业名称材料学研究方向生物载药材料2015年5月ISynthesisofβ-cyclodextrin-graftedalginatehydrogelanditscontrolledreleasebehaviorinresponsetomechanicalstimulationADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByTanLi(MaterialsChemistry)Disse

2、rtationSupervisor:Prof.LinhongDengMay，2015II常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位

3、属常州大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日III中文摘要目前将海藻酸盐水凝胶制备成负载抗炎性药物的敷料，并将其应用于皮肤炎症治疗的研究很多。醋酸氢化可的松（HCA）作为一种抗炎性药物在炎症治疗方面也受到广泛的关注，但其水溶性较低且

4、无法准确控制药物释放量，这使得HCA的生物利用率较低。为了提高HCA的水溶性并有效地控制药物释放，本文先将6-单氨基去氧-β-环糊精（β-CD-EDA）接枝到海藻酸钠（Alg）高分子链上，制备了β-环糊精接枝海藻酸钠凝胶（Alg-β-CD）。接着通过Alg-β-CD中β-CD-EDA空腔对HCA的包合作用，使凝胶负载HCA，制备出一种对压力刺激敏感的药物控制释放材料（HCA-load-Alg-β-CD）。利用傅里叶变换-全反射红外光谱（ATR-FTIR）、1液相核磁共振氢谱（HNMR）和原子力显微镜（AFM）研究Alg-β-CD的理化性能。比较了

5、自然条件与压力刺激下HCA-load-Alg-β-CD对HCA药物的体外控释行为。同时在细胞水平探讨了压力刺激下释放的HCA的抗炎性能和水凝胶在载药前后的生物相容性。研究结果表明，这种控释系统具有潜在的应用前景。论文的研究内容主要包括：（1）分别合成β-环糊精衍生物：6-单对甲苯磺酰基-β-环糊精（β-CD-OTs）和6-单氨基去氧-β-环糊精（β-CD-EDA）。亲脂性药物HCA与β-CD-EDA的相溶解度曲线表明β-CD-EDA与HCA按分子数1:1包合，3-1包合物的稳定常数K为7.313×10M，包合物的稳定性良好。（2）通过EDC/NH

6、S催化酰胺化脱水缩合反应制备压力敏感性凝胶—β-环糊精接枝海藻酸钠凝胶（Alg-β-CD）。溶胀率实验表明在20min内，凝胶溶胀速率很快，1h后达到最大的溶胀平衡，Alg-β-CD水凝胶中β-CD-EDA的质量分数的大小决定了凝胶的溶胀速率和最大平衡溶胀度，β-CD-EDA的质量分数最大时（Alg/β-CD-EDA=27/23），凝胶的溶胀速率较慢，最大平衡溶胀度较低；在AFM的力学性能研究中，随着凝胶中β-CD-EDA含量的增大，凝胶的杨氏模量变小。（3）接着研究了压力刺激与自然条件下Alg-β-CD水凝胶对HCA的体外释放行为。结果表明，增

7、加凝胶中β-CD-EDA的含量会降低HCA的释放速度并延缓药物释放。凝胶中β-CD-EDA含量的增加不仅能延缓药物的释放，而且对压力刺激也有更高的相应。随着凝胶中β-CD-EDA的IV质量分数的增加，压力刺激释放与自然释放之间的差距会越来越明显，说明凝胶能够对压力作出响应进而控制HCA的释放。（4）Alg-β-CD在载药前后对小鼠成纤维细胞（L929）的增殖结果表明虽然凝胶材料不是完全无毒的，但毒性较低，在应用的可承受范围之内，满足生物材料对细胞相容性的要求；压力刺激凝胶1h，24h，48h和72h后测得浸提液中HCA浓度分别为9.90，30.3

8、6，40.92和54.78nmo/L，实验结果表明用200ng/L的LPS刺激小鼠巨噬细胞（RAW264.7）后，细胞产生的亚硝酸钠浓度