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壳聚糖—介孔二氧化硅载药纳米粒子的制备及性能研究

杨阳  
【摘要】:靶向药物体系对治疗我国高发性乳腺癌疾病具有重要意义。环境响应性微纳米药物载体包裹抗肿瘤药物体系具有独特的优势,不仅可以作为有效的载体保护药物分子不被降解,还可使药物在癌变部位靶向释放,增强药物疗效,减小毒副作用,在药物缓控释方面具有良好的应用前景。壳聚糖(Chitosan,CS)是p H敏感性的天然高分子,作为药物载体具有良好的生物相容性、可生物降解、无毒等优点。同时介孔二氧化硅(MSN)纳米粒子是一种具有良好生物相容性、热稳定性、较大的比表面积、无毒等优点的无机纳米药物载体。因此本文结合天然高分子和无机纳米粒子的优势,选用壳聚糖和介孔二氧化硅纳米粒子作为药物载体,制备了具有p H敏感性的壳聚糖-介孔二氧化硅载药纳米粒子,研究了载药纳米粒子的结构、形貌和释药性能。主要研究内容和结论如下:(1)以正硅酸乙酯为硅源,采用溶胶-凝胶法和双模板法制备了介孔二氧化硅纳米粒子。通过透射电镜观察了MSN的微观形貌,通过氮气吸脱附实验研究了介孔二氧化硅纳米粒子的结构,以及表面活性剂对其结构的影响。MSN基本呈规则的球形,粒径分布均匀。随着表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)浓度的增大,介孔二氧化硅纳米粒子的粒径随之增大,通过BET比表面积和孔体积分析可知,当CTAB的浓度为5.7 m M时,介孔二氧化硅纳米粒子的比表面积和孔体积较为适合作为药物载体。(2)以布洛芬(IBU)为模型药物,通过溶液扩散吸附法制备了负载药物的介孔二氧化硅纳米粒子MSN/IBU。通过氢键自组装的方法制备了具有p H响应性的CS/MSN/IBU纳米粒子。通过红外光谱和氮气吸脱附实验研究了载药纳米粒子的结构,用透射电镜和扫描电镜观察了载药纳米粒子的形貌和粒径,通过紫外分光光度计测定了纳米粒子的载药率。另外还研究了壳聚糖质量分数对载药率的影响。载药纳米粒子依然呈规则的球形或椭球形且粒径分布均匀。与MSN相比,载药纳米粒子的BET比表面积大副减小,这证明成功制备了载药纳米粒子。MSN对布洛芬52.8%,壳聚糖的质量分数为0.2%、0.4%、0.6%时,对布洛芬的载药率分别为22.2%、28.9%、38.4%。(3)载药纳米粒子药物释放性能和释放动力学研究。在模拟体温环境中,MSN/IBU在正常组织体液p H值(7.4)条件下的释药量较癌细胞p H值条件下的稍大,IBU的释放不具有p H响应性,释药模式分别为非Fickian扩散和典型的Fickian扩散。CS/MSN/IBU在p H 6.8的缓冲溶液中的释药量和释药速率明显高于p H 7.4下的,具有明显的p H刺激响应性。同时,CS/MSN/IBU的释药量和释药率随着壳聚糖质量分数的增大而减小。在p H 6.8的释药介质中,0.2%CS/MSN/IBU中IBU的释放为典型的Fickian扩散;0.4%CS/MSN/IBU中IBU的释放为非Fickian扩散;0.6%CS/MSN/IBU中IBU的释放为非Fickian扩散。


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