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用于结肠定位释药体系的可生物降解水凝胶的制备及性能研究

胡菡  
【摘要】:生物可降解高分子由于其在生物体内的可降解性,作为生物医用材料发展迅速,展现出十分广泛的应用前景。在传统制剂和现代的缓控释及靶向制剂中,生物医用高分子材料因其自身的独特作用,推动了药物制剂的快速发展,并对今后医药事业的发展具有深远的影响。本文重点对生物医用高分子在药物制剂中的研究进展,药物的缓释体系及生物可降解水凝胶作为药物缓释载体等方面进行了简要综述。 结肠内存在大量的微生物,它们产生丰富的偶氮还原酶、糖苷酶和多糖酶等,同时蛋白酶活性极低,使其成为蛋白质多肽类药物的最佳吸收场所。利用这些特殊酶系而设计的在结肠部位降解的水凝胶作为载体包载大分子药物,能通过骨架的降解控制药物释放,真正实现蛋白质多肽类药物的结肠定位释放。 魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan,KGM)是一类以β-1,4吡喃糖苷键连接的杂多糖。由于它只被存在于结肠部位的β-糖苷酶所降解而不被上消化道的酶所降解,以它为基础骨架材料的载药体系,保证了多肽及蛋白质类药物的结肠定位释放。又由于KGM具有化学稳定性,良好的生物相容性,可生物降解,易化学改性等优点,作为缓释载体有良好的应用前景。 在本文中,我们以天然高分子KGM为骨架,合成了用于结肠定位释药的生物可降解水凝胶。利用结肠部位特殊的偶氮还原酶,合成了一类可生物降解的以偶氮化合物为交联剂的pH敏感水凝胶,以增强结肠靶向性和提高酶降解速率;以不同链长的聚乙二醇为交联剂,考查了两种链长交联剂对pH敏感水凝胶的溶胀行为、降解性质以及释药性能的影响;通过KGM接枝共聚N—异丙基丙烯酰胺(NIPA)合成了可生物降解的温度敏感水凝胶。研究了反应条件(反应温度、时间)和反应物配比对这三类水凝胶溶胀行为和降解性能的影响,探索了优化反应条件,结果表明在水溶液中硝酸铈铵能有效地引发KGM与丙烯酸或NIPA接枝共聚,所得到的共聚物具有相应的pH或温度响应性能。采用缓冲溶液、胰酶、α—淀粉酶和β—糖苷酶评价了这三类水凝胶的生物降解性,结果表明它们均保持了KGM的生物可降解性和酶降解的特异性。在合成过程中将大分子模型药物牛血清白蛋白(BSA)分别包埋到这三种水凝胶中,研究了载药凝胶在不同环境 下的释药性质,实验结果显示,药物的释放过程受控于载体的降解,可以通过调 控水凝胶的溶胀和降解性质来调控药物的释放,从而实现结肠定位释药。所得到 的新型生物可降解水凝胶有望开发成蛋白质多肤药物的结肠定位释药载体。


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