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羟丁基壳聚糖温敏水凝胶及其血管栓塞载体的研究

王倩倩  
【摘要】:目前,可注射水凝胶(inj ectable hydrogel)成为了生物材料领域的研究热点。这种材料在注射时为流动的液体,生理温度下可快速成胶。水凝胶是一种具有亲水性的三维网状结构的高分子聚合物,在水溶液中能够溶胀并吸收大量水分,已被广泛应用于生物医学领域,如伤口辅料、药物输送载体及组织工程支架等。 壳聚糖,由甲壳素脱乙酰作用得到,是一种无毒、生物相容性良好及可生物降解的材料。但是由于分子内和分子间存在较强的氢键作用,使结晶致密稳定,导致壳聚糖溶解性能较差,仅能溶解于稀硫酸、稀盐酸及乙酸等稀酸性溶液中,这极大地限制了它的应用范围。因此增强壳聚糖的溶解性能,特别是提高其水溶性,是壳聚糖改性研究中最重要的方向之一。本文以壳聚糖为原料,1,2一环氧丁烷为醚化剂,改进方法在碱性条件下引入羟丁基制备得到水溶性羟丁基壳聚糖(HBC),并对试剂的用量、反应温度、反应时间等合成工艺条件进行了研究,初步得出了羟丁基壳聚糖最佳制备条件。 本文中,我们制备了不同浓度的HBC溶液。一定浓度的HBC溶液在生理温度下可白发成胶,高浓度水溶液成胶时间可小于30s。此外,检测了HBC凝胶的一系列性质,如化学结构、表面形态及流变学性能。HBC的成胶时间及成胶温度可通过HBC溶液的浓度来调节。降解实验表明,体内降解速率比体外降解速率快得多。将凝胶注射到兔背部,组织切片观察到有较轻的炎症反应。包载DO·HCl (lmg/ml)的HBC凝胶缓释效果较好,且药物的释放速率与HBC凝胶的浓度无关。小鼠乳腺癌细胞(4T-1)在载药凝胶内部的培养1天后,与对照组相比,癌细胞数目明显下降。结果表明,HBC凝胶有潜力成为一种可注射的药物缓释载体。 此外,本文初步评价了HBC作为栓塞材料的栓塞效果。兔耳中动脉栓塞实验结果表明HBC凝胶能有效阻断动脉血流,直至栓塞组织逐渐坏死。因此,初步认为HBC具有较好的栓塞效果,可以作为一种理想的栓塞材料应用到动脉栓塞。


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