pH敏感型氧化纤维素基水凝胶的制备及药物释放性能研究.pdfVIP

摘要

摘要

肠道是人体吸收各类物质的主要场所，但是肠道疾病位置往往处于下消化道远

端，药物不可避免会在其他部位吸收从而使病灶处的药效降低、不良反应增多。现

有的肠道靶向递送材料里，水凝胶因其独特的三维网络结构而得到关注，其中纤维

素基水凝胶因为原料来源广泛、价格低廉、生物相容性高而受到广泛关注。2,2,6,6-

四甲基哌啶-1-氧基自由基（TEMPO）氧化纤维素（TOCN）因为羧基的的引入具有

一定的pH敏感性、抗菌性和止血性，使得TOCN水凝胶在用作肠道靶向递送材料

TOCNpH

应用中具有独特优势。但现有的水凝胶在应用中存在敏感性不足和突释

现象。基于上述背景，本文采用化学交联法对TOCN水凝胶进行接枝改性，以期制

备性能优异的肠道靶向药物递送材料。

TOCNPVAPMAA

首先，在上引入聚乙烯醇（）、聚甲基丙烯酸（）分别制备

PVA改性TOCN水凝胶（TOCN-PVA）和PMAA改性TOCN水凝胶（TOCN-PMAA），

并以平衡溶胀率为指标对上述水凝胶的制备工艺进行优化。结果表明，制备

TOCN-PVA的最佳反应条件为：TOCN:PVA质量比为1:0.9、环氧氯丙烷加入量为

TOCN的0.28wt.%和反应时间为1.5h；TOCN-PMAA的最佳反应条件为：反应温度

，

为70℃、TOCN:PMAA的质量比为1:0.15、过硫酸钾和N,N-亚甲基双丙烯酰胺的

加入量为TOCN的8wt.%。在此基础上，同时引入PVA和PMAA得到

TOCN-PVA-PMAA水凝胶。利用红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜进行结构和形貌

表征，证明水凝胶成功制备并出现丰富的多孔结构。以热稳定性、溶胀性、孔隙率

及载药率对制备的水凝胶进行性能评价，改性后的水凝胶的溶胀性能良好，在弱碱

环境中的溶胀率均大于400%；TOCN-PVA-PMAA的耐热性最好，最大失重温度为

410℃，高于TOCN-PVA和TOCN-PMAA；孔隙率和载药率大小顺序为：

TOCN-PVA-PMAATOCN-PMAATOCN-PVA

＞＞。

然后，对负载盐酸左氧氟沙星后的改性氧化纤维素基水凝胶进行了体外、体内

实验，具体内容包括：不同pH环境中的药物释放实验、抑菌环实验、细胞毒性测试

CCK-812h

（采用法）和对结肠炎小鼠体内的抗炎效果分析。结果表明：后，三组

载药水凝胶的药物累积释放率均在肠道环境中更高，TOCN-PVA、TOCN-PMAA、

TOCN-PVA-PMAA均能够达到91%以上，其中TOCN-PVA-PMAA在保持较高药物

累积释放率的同时，减少了药物突释现象的发生和胃部药物的释放量；在同一药物

浓度下，抑菌效果顺序为：TOCN-PVA-PMAA＞TOCN-PMAA＞TOCN-PVA＞TOCN；

细胞毒性实验中，空白及载药水凝胶对小鼠结肠癌细胞的细胞存活率均较高，说明

其具有低毒性和高生物相容性；小鼠体内抗炎结果从小鼠的DAI评分、结肠长度、

I

河北科技大学硕士学位论文

脾脏指数来看，抗炎效果顺序为：TOCN-PVA-PMAA＞TOCN-PMAA＞TOCN-PVA

＞市售Levo组＞模型组；小鼠的组织病理学评价结果可知：三组载药水凝胶的小鼠

肠道组织所呈现的黏膜上层细胞、肠腺结构和淋巴细胞的浸润现象均较少发生，组

织病理中的组化显色中的棕黄色（阳性）减少的更明显；炎症因子TNF-α、IL-6和

IL-1β的组织化学