一種新型pH敏感水凝膠的合成、表征及細胞-血液相容性評價.pdf

1、本文從生物相容性和生物可降解性的角度，設計并合成出了一種基于乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)的新型pH敏感水凝膠：首先，EDTAh與丁二胺通過酸酐的N-?；_環(huán)聚合反應形成主鏈含酰胺基、側鏈含羧基的直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)；然后，pEDTAh-BDA在160℃發(fā)生分子內脫水形成含多元酰亞胺的共聚物(pEDTAh-BDA-Imide)；最后，以 BDA為交聯劑，BDA與pEDTAh-BDA-Imide中的環(huán)狀酰亞胺

2、發(fā)生 N-?；_環(huán)反應，生成了側鏈含氨基的網絡聚合物(BDA-crosslinked-EDTAh-BDA)。該網絡聚合物可望成為一種集完全可降解、pH敏感性和生物相容性于一身的新型藥物釋放水凝膠。采用紅外光譜(FTIR)、核磁共振(NMR)和茚三酮顯色法等先進儀器與技術手段對pEDTAh-BDA和BDA-crosslinked-EDTAh-BDA的結構和分子量進行了定性定量表征，考察了BDA-crosslinked-EDTAh-BDA水

3、凝膠的pH敏感性、細胞毒性、溶血與凝血等特性。其主要研究內容和結論如下：
　　(1)以乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)為原料，通過酸酐的N-酰化開環(huán)聚合反應合成了主鏈含酰胺基、側鏈含羧基的直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)，采用DMSO-THF共沉淀體系對預聚物進行了純化。FTIR、NMR和茚三酮顯色法分析結果表明，采用N-?；_環(huán)聚合反應，可以有效合成主鏈含酰胺基、側鏈含羧基的高分子直鏈共聚物(pEDTAh-BDA

4、)。
　　(2) pEDTAh-BDA在160℃下發(fā)生分子內脫水，生成了主鏈含多元環(huán)狀酰亞胺的共聚物(pEDTAh-BDA-Imide)；pEDTAh-BDA-Imide再與丁二胺發(fā)生交聯反應生成側鏈含氨基的網絡聚合物(BDA-crosslinked-EDTAh-BDA)，即本研究的目的產物：基于 EDTAh和BDA的pH敏感水凝膠。FTIR檢測表明，丁二胺已與pEDTAh-BDA-Imide反應生成了網絡聚合物。
　　(3

5、)pH敏感性實驗結果表明，本研究所合成的水凝膠具有溶脹性，其溶脹性的大小會隨著 pH值的減小而增大，這主要是由于 BDA交聯形成的網絡聚合物BDA-crosslinked-EDTAh-BDA中含有大量的氨基，而羧基含量較少。BDA-crosslinked-EDTAh-BDA中的氨基在酸性環(huán)境下質子化，因而其溶脹性隨pH減?。此嵝栽龃螅┒龃?。
　　(4)以人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)為模型細胞，采用MTT比色法考查了直鏈共聚物

6、(pEDTAh-BDA)的細胞毒性。結果表明，在第2天時，隨pEDTAh-BDA溶液濃度增加，細胞毒性增強；然而在第4天和第6天，pEDTAh-BDA的細胞毒性先隨溶液濃度增大而增大，但達到75％時，細胞毒性降到最低。總體來說，第2天時的細胞毒性最強，第6天次之，第4天最弱。這是由可促進細胞生長的pEDTAh-BDA降解產物乙二胺四乙酸(EDTA)的濃度變化所導致的。
　　(5)凝血與溶血實驗結果表明，直鏈共聚物(pEDTAh-B

7、DA)無明顯的凝血作用，其對凝血效果與0.9%生理鹽水注射液相同。而在溶血性方面，該預聚物的溶血率僅為1.08％，明顯低與5％，基本不具有溶血性能。
　　綜合以上研究結果，以乙二胺四乙酸酐(EDTAh)和丁二胺(BDA)為原料可合成網絡聚合物水凝膠BDA-crosslinked-EDTAh-BDA，該水凝膠具有pH敏感性，其預聚物直鏈共聚物(pEDTAh-BDA)有一定的細胞毒性，無明顯的凝血與溶血性能。根據 BDA-crossl