聚電解質(zhì)微膠囊的藥物緩釋及其血液相容性研究.pdf

1、聚電解質(zhì)微膠囊具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)與多變的性能。它的優(yōu)點(diǎn)在于微膠囊的尺寸、壁厚及通透性精細(xì)可控，囊壁材料可選范圍廣。許多天然高分子都已被成功地用來制備微膠囊。由于微膠囊在醫(yī)藥領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景，本文針對微膠囊的藥物傳遞釋放性能以及微膠囊進(jìn)入體內(nèi)后所面臨的血液相容性問題，開展了如下研究：
　　 聚電解質(zhì)微膠囊和聚電解質(zhì)多層膜具有相同的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)，在多層膜上得到的結(jié)果也可類推到聚電解質(zhì)微膠囊上?？捎糜谘芯烤垭娊赓|(zhì)多層膜的手段更豐富，從

2、而將更便于定量研究蛋白質(zhì)的吸附、優(yōu)化多層膜的表面性能。因此，本文以硅片為基底，制備了(PAH/PSS)4PAH多層膜并利用肝素(heparin)、牛血清白蛋白(BSA)、聚乙二醇(PEG)等對其最外層進(jìn)行修飾。采用橢圓偏振光譜(ellipsometry)、原子力顯微鏡(atomicforce microscope，AFM)、石英晶體微天平(QCM-D)等表征了各多層膜的表面形貌和結(jié)構(gòu)。以BSA為血漿蛋白的模型蛋白，采用QCM-D跟蹤了B

3、SA在各多層膜上的動力學(xué)吸附過程。ellipsometry結(jié)果顯示heparin、BSA、PEG等大分子被成功地固定到多層膜表面。吸附BSA或纖維蛋白原(fibrinogen)后，未修飾多層膜粗糙度增大，而heparin、BSA、PEG修飾的多層膜粗糙度則明顯減小。修飾后的多層膜吸附BSA、fibrinogen等單組分蛋白質(zhì)時(shí)的吸附模式是“谷底(surface valley)吸附”：BSA及fibrinogen更傾向于吸附在修飾后的多層

4、膜的“谷底”使得膜粗糙度降低。最外層經(jīng)修飾后的多層膜吸附的BSA、纖維蛋白原及血漿蛋白的量都較未修飾膜吸附的量要少。血小板在修飾heparin的多層膜表面黏附量最多，其它修飾后的多層膜血小板黏附量則比未修飾膜減少。修飾后的多層膜的凝血酶原時(shí)間(PT)較未修飾膜均有所延長。
　　 本文進(jìn)一步研究了聚電解質(zhì)微膠囊的血液相容性。在(PAH/PSS)4/PAH微膠囊最外層通過戊二醛(GA)交聯(lián)共價(jià)接枝PEG或BSA，或僅通過靜電作用吸附

5、一層BSA。以熒光標(biāo)記的FITC-BSA為血漿模型蛋白，采用熒光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、Zeta-電位儀表征各類微膠囊吸附BSA前后的表面形貌及表面電荷的改變。結(jié)果表明：未修飾微膠囊與最外層靜電吸附上BSA的微膠囊吸附FITC-BSA的量較多，其它各類微膠囊則吸附量較少。最外層接枝PEG和BSA后的微膠囊血漿復(fù)鈣化時(shí)間(PRT)和全血凝固時(shí)間(CT)較未修飾的微膠囊均有所延長，且修飾PEG的微膠囊抗凝血性能更好，血液相容性得到

6、改善。
　　 利用沉淀法合成羧甲基纖維素鈉(CMC)摻雜的碳酸鈣膠體微粒(CaCO3(CMC))，在其表面層層組裝殼聚糖(chitosan)和海藻酸鈉(alginate)，成功制備了多層膜包覆的CaCO3(CMC)-(chitosan/alginate)5核殼型結(jié)構(gòu)微粒，研究了微粒裝載抗癌藥阿霉素(doxorubicin，DOX)的藥物傳遞釋放性能。CaCO3(CMC)球形微粒主要是由球霰石構(gòu)成，且表面有大量納米孔洞?？疾霤aC

7、O3(CMC)微粒裝載DOX的動力學(xué)，發(fā)現(xiàn)DOX的自發(fā)沉積在最初的6h內(nèi)已基本完成，DOX最終包埋率大于95％。CLSM證明了DOX能高濃度地沉積進(jìn)碳酸鈣微粒內(nèi)部，且分布較均勻。DOX的包埋量可高達(dá)I'=475 mgDOX/g CaCO3(CMC)。BET方法分析了CaCO3(CMC)微粒裝載DOX前后的比表面積及孔徑分布的變化。裝載DOX之后，CaCO3(CMC)微粒的比表面積及孔體積都明顯下降，小于9nm的微孔體積急劇減小，而稍大孔

8、徑的微孔體積卻有所增加。這種孔徑分布的改變的機(jī)理可通過電荷屏蔽效應(yīng)來解釋。裝載DOX的CaCO3(CMC)微粒在pH7-4的PBS緩沖液中基本不釋放，對于正常組織具有低毒性的安全優(yōu)勢。在pH=5及pH=2的緩沖液中，DOX的釋放過程能持續(xù)150小時(shí)以上，對于將來體內(nèi)的藥物傳遞將具有良好的應(yīng)用前景。(chitosan/alginate)5多層膜在微粒上的組裝能夠明顯減輕DOX的初期暴釋現(xiàn)象，并在整個(gè)過程中有效控制DOX的釋放速率。

9、　　 為提高微膠囊裝載藥物的利用率并減輕藥物的毒副作用，進(jìn)一步地研究了微膠囊的靶向傳遞性能。在摻雜硫酸葡聚糖的CaCO3微粒表面通過戊二醛交聯(lián)PAH的共價(jià)作用組裝(PAH/GA)3微膠囊，然后通過醛基化、PEG接枝、NaBH4還原和水溶性碳化二亞胺(EDAC)N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)偶聯(lián)接枝的方法將葉酸(FA)修飾到微膠囊上。SEM和AFM表明，在(PAH/GA)3微膠囊的表面接枝PEG及FA等反應(yīng)過程不會對微膠囊的表面形貌產(chǎn)生明

10、顯影響，上述微膠囊的表面形貌不是影響其被細(xì)胞所攝取的關(guān)鍵因素。Zeta-電位分析表明所制微膠囊的表面均帶負(fù)電。紅外及紫外光譜分析證明聚乙二醇和葉酸均被接枝在了微膠囊上。在一定時(shí)間內(nèi)，隨著微膠囊上接枝FA的反應(yīng)時(shí)間的延長，F(xiàn)A的接枝量也會相應(yīng)增加。表面接枝PEG后的微膠囊對細(xì)胞的非特異性黏附明顯降低。修飾葉酸后的微膠囊在含有葉酸受體的HepG2細(xì)胞表面呈現(xiàn)明顯的特異性黏附，其胞吞率較未修飾葉酸的(PAH/GA)3/PEG/NaBH4微膠囊