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壳聚糖基衍生物的合成、表征与体外应用评价

孟晓荣  
【摘要】: 本文综述了壳聚糖及其以医用为目的的化学改性衍生物在组织工程和药物缓释方面的大量研究成果,从壳聚糖的抑菌机理与血液相容性质的特点出发,探讨对壳聚糖进行血液相容性修饰的理论依据。通过分析壳聚糖药物控释模式中存在的不足,寻求新型药物控释体系的设计思路。 论文第二章制备了三个脱乙酰化度(DD)系列的不同分子量壳聚糖产品,并合成了四种壳聚糖水溶性化学衍生物:O-羧甲基化壳聚糖(O-CMCTS),N,O-羧甲基壳聚糖(N,O-CMCTS),马来酰化壳聚糖(M-CTS)及羟丙基壳聚糖(HP-CTS)。红外分析技术验证了壳聚糖衍生物官能团的变化,粘度法和电位分析法分别测定了产品的分子量和官能团含量,衍生物的吸湿保湿性能及增稠性能优于DD=100%的壳聚糖。为了对比壳聚糖材料的大分子复合改性与小分子化学衍生的区别,在共混基础上开发了CTS与PHB的接枝共聚物(CTS-g-PHB)制备体系。共聚物的结构得到了~1H NMR和IR的分析确认。 论文第三章制备了不同质量组成的CTS/PHB二元、CTS/PHB/PEG三元共混系列膜材料。复合材料经IR、WAXD、DTA、SEM等分析仪器的表征,确认了壳聚糖和PHB间具有良好的共混相容性,且PEG能有效改善CTS和PHB的共混效果。不同比例的膜材料在水溶胀率数据和表面微观形貌特征方面的变化,与膜中壳聚糖的含量没有规律性依赖。 论文的第四章,以革兰氏阳性金黄色葡萄球菌(St.aureus)和革兰氏阴性大肠杆菌(E.coli)为典型受试菌,分别以菌落计数法和抑菌圈法,评价了上述壳聚糖及其水溶性化学衍生物和大分子复合膜材料的抑菌能力。结果显示:所制备的系列壳聚糖、壳聚糖水溶性衍生物、壳聚糖大分子复合物等仍具备良好的抑菌能力,衍生改性对壳聚糖的抑菌能力没有产生不利的影响。 本论文第五章,对壳聚糖化学衍生物和大分子多元复合膜材料进行了溶血性能、凝血性能及血小板粘附的血液相容性评价,结果证实:羧基官能团的引入提高了壳聚糖的抗凝血性能,除了HP-CTS,其它三种壳聚糖羧基衍生物的溶血率均符合国家标准。CTS/PHB二元共混材料与壳聚糖相比溶血率降低,复钙化凝血时间延长,动态凝血曲线变化趋势平缓,血小板粘附减少,抗凝血性效果好。且PEG的加入使上述作用更加明显。CTS-g-PHB的血液相容性能表现突出,共聚物膜溶血率为3.5%,复钙化时间长达200s,动态凝血变化曲线平缓,膜材料表面无血小板粘附。 第六章合成了模板占位吸附型交联壳聚糖树脂,与常规方法制备的壳聚糖树脂对模型药物水杨酸的吸附和缓释行为相比,树脂微粒接近纳米级且分布均匀,吸附容量大(累计吸附量达8.64mmol/g),控释作用明显,并能有效抑制酸性下的突释作用,且pH响应能力强。 第七章制备了CTS/TPP/阿斯匹林(Aspirin)聚电解质复合药物控释微粒(CPA),CPA的粒径分布在50~300μm之间,包封率可达45.3%。为了克服CPA制剂遇酸不稳定的缺点,通过溶剂挥发法制备了CPA的聚酯微包囊(CPAB)。微包囊CPAB的药物载药率较之CPA有所下降,但体外释药行为评价证实CPAB能有效解决CPA在酸性下的不稳定性,起到长效缓释作用。同时CPA微粒表面的极性团聚行为因外包覆疏水性聚酯后能得到有效的改善,CPAB的粒径分布好于CPA,粒径在100nm的微包囊占80%。


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