水溶性殼聚糖水凝膠在組織工程和藥物釋放中的應用.pdf

1、水凝膠由于具有高含水量、良好的生物相容性和類似組織的高彈性等優(yōu)點,已經(jīng)在組織工程和藥物緩釋領域中得到了廣泛的應用。本研究分為三個部分：
　　 第一章對常用的水凝膠天然高分子材料和合成高分子材料的結構、性能和應用進行了詳細的介紹,同時具體闡述了制備水凝膠的各種物理交聯(lián)和化學交聯(lián)的方法。
　　 第二章研究了巰基官能化殼聚糖(GC-SH)和水溶性的三嵌段共聚物低聚碳酸酯-聚乙二醇-低聚碳酸酯(OAC-PEG-OAC)經(jīng)邁克爾加

2、成反應,在生理條件下形成雜化水凝膠。水溶性殼聚糖不僅保留了殼聚糖的優(yōu)點,還明顯地改善了其在生理條件下的水溶性。相對于常用于制備水凝膠的聚乙二醇(PEG)和葡聚糖(dextran),水溶性殼聚糖能夠在體內(nèi)被酶降解排出,具有生物可降解性。水溶性的OAC-PEG-OAC不僅能提供用于邁克爾加成反應所需的丙烯酸酯基團,而且可以調(diào)節(jié)材料的降解性能和力學性能。該雜化凝膠制備快速(約10 s-20 min),所需的物質(zhì)固體濃度低(1.5-4.5 wt

3、.％)。水凝膠的凝膠時間和機械性能還可以通過調(diào)節(jié)GC-SH的巰基取代度(DS)、溶液pH和聚合物濃度來精細地控制。該雜化水凝膠能夠在生理條件下穩(wěn)定存在,但加入溶菌酶可以促使它降解。值得注意的是,細胞不會粘附在這種水凝膠上面,但通過邁克爾加成反應在生理條件下引入含巰基的生物活性分子GRGDC短肽后,凝膠材料具有類細胞外基質(zhì)性質(zhì),能促進MG63和L929細胞在凝膠表面的粘附和增殖。該雜化凝膠具有可注射性、生物可降解性、生物活性(促進細胞粘附

4、),有望作為組織工程支架材料定向誘導細胞的生長和分化,從而修復受損組織和器官。
　　 第三章是將硫辛酸和六氫化鄰苯二甲酸酐接枝到水溶性殼聚糖的側鏈氨基上,并用接枝后的殼聚糖制備了雙敏感(酸敏感和還原敏感)的納米凝膠用于抗癌藥物的包裹和控制釋放。硫辛酸的引入一方面為殼聚糖提供憎水基團,使殼聚糖能通過自組裝形成納米凝膠;另一方面提供了可用于交聯(lián)和還原敏感的硫硫雙鍵。六氫化鄰苯二甲酸酐接枝到殼聚糖的氨基后使其轉化成羧基,這增加了納米凝

5、膠在體內(nèi)循環(huán)的穩(wěn)定性,同時形成的酰胺鍵具有酸敏感性,在pH7.4(正常生理)條件下穩(wěn)定存在,在弱酸性(細胞內(nèi)涵體、溶酶體)條件下可以很快發(fā)生降解。實驗證明交聯(lián)的納米凝膠明顯地提高了凝膠的穩(wěn)定性:對高度稀釋、高鹽濃度和有機溶劑都能夠保持穩(wěn)定。這種納米凝膠可以包裹多柔比星等抗癌藥物,有較高的包封率。體外釋放結果表明了該納米凝膠具有pH和還原雙敏感響應性。包裹多柔比星的GC-LA4.1-CCA76納米凝膠,在pH5.0的條件下,35 h后藥物