干眼癥緩釋淚道栓設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)及其相關(guān)性能初步研究.pdf

1、第一部分靜電紡絲法制備納米殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊的可行性研究
　　 目的:
　　 通過納米技術(shù)-靜電紡絲法探索殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊制備的可行性,進(jìn)而研究各種不同的靜電紡絲條件對殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊形成的影響,得出靜電紡絲法制備納米殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊的基本規(guī)律,以期為進(jìn)一步載藥微膠囊的研究提供實驗基礎(chǔ),快速推動生物降解型緩釋載藥淚道栓的成功制備,并進(jìn)一步拓寬靜電紡絲納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
　　 方法:
　　 采

2、用生物相容性良好的天然高分子材料殼聚糖、透明質(zhì)酸和海藻酸鈉為主要的研究原料,以生物相容性良好的合成高分子聚合物聚氧化乙烯(PEO)為輔助原料,通過調(diào)整電紡原料的濃度配比,優(yōu)化靜電紡絲各項參數(shù),制備得到靜電紡微粒。然后,再分別利用各種高分子聚合物的荷電性質(zhì),應(yīng)用自行改良設(shè)計的靜電紡絲法-溶液接收裝置進(jìn)行納米殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊的制備,再將所得的接收溶液利用真空抽濾法在微孔濾膜上富集制備得到的殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊,掃描電鏡檢測微膠囊的形狀、分散性、

3、均一性,透射電鏡檢測微膠囊的殼-核結(jié)構(gòu)的相互關(guān)系,并對所得的微膠囊的粒徑進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出其粒徑分布范圍和粒徑平均值。并在此基礎(chǔ)上,通過改變接收溶液以及接收溶液的條件,探索靜電紡絲-改良溶液接收法制備殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊的基本規(guī)律特征。
　　 結(jié)果:
　　 通過調(diào)節(jié)殼聚糖和PEO的不同濃度配比,即在3％Chi:6.5％PEO=8:2,電紡參數(shù)調(diào)整為15Kv,流速為0.1ml／h,電紡距離15cm的條件時,可用靜電紡絲法制備得

4、到納米微粒。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用靜電紡絲法-改良溶液接收法,使用透明質(zhì)酸(HA)或者海藻酸鈉(ALG)溶液作為接收溶液,利用高分子聚合物之間的荷電性質(zhì),可進(jìn)一步得到分散性良好、粒徑均一、表面光滑的殼-核結(jié)構(gòu)的Chi／PEO@HA與Chi／PEO@ALG微膠囊。對微膠囊的粒徑進(jìn)行統(tǒng)計分析結(jié)果顯示:微膠囊粒徑分布范圍為700-1500nm,平均粒徑為1123nm。通過改變接收溶液和接收溶液的濃度并進(jìn)行對比研究,結(jié)果顯示分別利用透明質(zhì)酸或者海藻酸

5、鈉溶液作為接收溶液均可成功制備得到微膠囊產(chǎn)物,0.3％HA溶液和1.2％ALG溶液得到的微膠囊產(chǎn)物分散性最好,且接收溶液的濃度越高,微膠囊的直徑也越大。
　　 結(jié)論:
　　 本研究結(jié)果首先證實了納米技術(shù)-靜電紡絲法制備Chi／PEO納米微粒的可行性；并在此基礎(chǔ)上,通過改良的溶液接收法對靜電紡Chi／PEO微粒進(jìn)行接收,利用靜電相互作用的原理,制備得到了殼-核結(jié)構(gòu)Chi／PEO@HA與Chi／PEO@ALG微膠囊,進(jìn)一步證

6、實了靜電紡絲法-改良溶液接收法制備殼-核結(jié)構(gòu)微膠囊的可行性。為載藥微膠囊的研究以及為快速推動生物降解型緩釋載藥淚道栓的成功研制提供了可靠的實驗基礎(chǔ)。
　　 第二部分載藥電紡微膠囊的制備及相關(guān)性能初步研究
　　 目的:
　　 通過將各種不同的模型藥物混入Chi／PEO混合電紡液中進(jìn)行靜電紡絲-改良溶液接收法接收,探索納米載藥微膠囊制備的可行性及模型藥物的載藥量的可調(diào)整性,并進(jìn)一步研究載藥微膠囊的緩釋性能及生物相容性

7、,為生物降解型緩釋淚道栓的研究奠定實驗基礎(chǔ),同時也為臨床上多種緩釋材料、支架的制備提供一種新的方法和研究思路。
　　 方法:
　　 分別將雌激素、環(huán)孢霉素A、羅丹明、左氧氟沙星加入Chi／PEO混合電紡液內(nèi),使其濃度達(dá)到5mg／ml,接收溶液為0.3％HA溶液,調(diào)整好各項電紡參數(shù)后,進(jìn)行電紡產(chǎn)物的接收,將接收到的電紡產(chǎn)物用微孔濾膜過濾制成電鏡樣品行掃描電鏡觀察。同時分別加入不同濃度的模型藥物進(jìn)行載藥量可調(diào)整性的研究。采用

8、《中國藥典》小杯法,不同時間點取樣后用紫外-分光光度法檢測藥物濃度,計算累計釋放率,對不同條件下制備的載藥微膠囊凝膠的緩釋性能進(jìn)行研究。采用浸提液角膜上皮細(xì)胞培養(yǎng)法檢測載藥微膠囊凝膠的生物相容性,通過MTT比色法計算細(xì)胞相對增殖率,按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T1688615-1997“醫(yī)療器械生物學(xué)評價第五部分:細(xì)胞毒性試驗體外法”進(jìn)行凝膠生物相容性評價。
　　 結(jié)果:
　　 將各種不同的模型藥物(雌激素、環(huán)孢霉素A、羅丹明、左

9、氧氟沙星)混入Chi／PEO混合電紡液,均可成功制備得到載藥微膠囊,且載藥量可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。選用左氧氟沙星作為模型藥物進(jìn)行緩釋性能研究,通過使用電紡組和非電紡組(即機(jī)械攪拌組)、1*和3*的載藥濃度以及1*和3*的接收液濃度分別進(jìn)行對比研究,結(jié)果顯示電紡組較機(jī)械攪拌組顯示出明顯的緩釋性能,1*載藥濃度組較3*載藥濃度組釋放緩慢,1*接收溶液濃度組較3*接收溶液濃度組釋放快速。通過載藥微膠囊凝膠浸提液角膜上皮細(xì)胞培養(yǎng)法,采用MTT比色

10、法計算細(xì)胞相對增殖率得到材料生物相容性屬1級,即顯示生物相容性良好。
　　 結(jié)論:
　　 本研究結(jié)果首先證實了不同藥物載入Chi／PEO混合電紡液進(jìn)行靜電紡絲-改良溶液接收法制備載藥微膠囊的可行性；并在此基礎(chǔ)上,通過改變載藥量及接收溶液的濃度等因素,分析研究了靜電紡絲-改良溶液接收法制備的載藥微膠囊凝膠的緩釋性能及其影響規(guī)律。通過生物材料生物相容性的評價標(biāo)準(zhǔn),證實了本研究制得的微膠囊凝膠具有良好的生物相容性,為生物降解型

11、緩釋淚道栓的進(jìn)一步研究奠定了實驗基礎(chǔ)。
　　 第三部分微膠囊凝膠交聯(lián)改性及淚道栓制作的初步實驗研究
　　 目的:
　　 通過將微膠囊凝膠進(jìn)行交聯(lián)改性改變凝膠的溶解性、降解性,在保留其生物相容性的同時,增加其抗降解性,并最終達(dá)到延長其在體內(nèi)的存留時間,實現(xiàn)長效緩釋給藥治療的目的。初步探索利用凝膠交聯(lián)改性后材料制備所得的淚道栓的理化性能、生物相容性及降解性能,以期快速促進(jìn)生物降解型緩釋淚道栓的產(chǎn)業(yè)化和臨床應(yīng)用,最終為

12、干眼癥患者提供一種療效顯著、使用方便、“標(biāo)本兼治”、價格低廉的干眼癥治療方法,改善患者的生活質(zhì)量。
　　 方法:
　　 分別采用兩種不同的方法[己二酸二酰肼／乙基(N,N-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(ADH／EDCI)法和1,4-丁二醇二縮水甘油醚(BDDE)法]對靜電紡絲-溶液接收法制備得到載藥微膠囊凝膠進(jìn)行交聯(lián)改性。取微膠囊HA溶液1g,按一定比例分別加入所對應(yīng)的交聯(lián)劑,快速攪拌,最終得到交聯(lián)完成的HA凝膠經(jīng)過純水透析

13、、提純后備用。將交聯(lián)后的凝膠樣品置于PBS中浸泡,恒溫水浴箱中振蕩,定期觀察凝膠樣品的溶脹、降解情況。將交聯(lián)得到的改性凝膠樣品初步制成淚道栓形狀,觀察其生物相容性及降解性能。
　　 結(jié)果:
　　 采用兩種不同的方法(ADH／EDCI法和BDDE法)對靜電紡絲-溶液接收法制備得到微膠囊凝膠進(jìn)行交聯(lián)改性,結(jié)果顯示兩種方法均可成功地對HA進(jìn)行交聯(lián)改性,且經(jīng)ADH／EDCI交聯(lián)后的凝膠塊,呈透明澄清,凝膠塊彈性好,在水中降解非常

14、緩慢；經(jīng)BDDE交聯(lián)后的凝膠塊,呈淡黃色凝膠體,略呈流動性,但粘彈性非常好,在水中降解時間延長。將交聯(lián)得到凝膠體制成的淚道栓具有一定的粘彈性、生物相容性良好、降解時間延長。
　　 結(jié)論:
　　 本研究結(jié)果首先證實了不同交聯(lián)劑對微膠囊HA凝膠進(jìn)行交聯(lián)改性的可行性；通過改性,載藥微膠囊HA凝膠的降解性能明顯下降,可延長其在體內(nèi)存留時間,達(dá)到了長效緩釋治療的目的。同時,利用微膠囊HA凝膠交聯(lián)改性后的材料制備所得的淚道栓,具有一