水溶性殼聚糖水凝膠在組織工程和藥物釋放中的應(yīng)用.pdf

1、水凝膠由于具有高含水量、良好的生物相容性和類似組織的高彈性等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)在組織工程和藥物緩釋領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。本研究分為三個(gè)部分：
　　 第一章對(duì)常用的水凝膠天然高分子材料和合成高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,同時(shí)具體闡述了制備水凝膠的各種物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)的方法。
　　 第二章研究了巰基官能化殼聚糖(GC-SH)和水溶性的三嵌段共聚物低聚碳酸酯-聚乙二醇-低聚碳酸酯(OAC-PEG-OAC)經(jīng)邁克爾加

2、成反應(yīng),在生理?xiàng)l件下形成雜化水凝膠。水溶性殼聚糖不僅保留了殼聚糖的優(yōu)點(diǎn),還明顯地改善了其在生理?xiàng)l件下的水溶性。相對(duì)于常用于制備水凝膠的聚乙二醇(PEG)和葡聚糖(dextran),水溶性殼聚糖能夠在體內(nèi)被酶降解排出,具有生物可降解性。水溶性的OAC-PEG-OAC不僅能提供用于邁克爾加成反應(yīng)所需的丙烯酸酯基團(tuán),而且可以調(diào)節(jié)材料的降解性能和力學(xué)性能。該雜化凝膠制備快速(約10 s-20 min),所需的物質(zhì)固體濃度低(1.5-4.5 wt

3、.％)。水凝膠的凝膠時(shí)間和機(jī)械性能還可以通過調(diào)節(jié)GC-SH的巰基取代度(DS)、溶液pH和聚合物濃度來精細(xì)地控制。該雜化水凝膠能夠在生理?xiàng)l件下穩(wěn)定存在,但加入溶菌酶可以促使它降解。值得注意的是,細(xì)胞不會(huì)粘附在這種水凝膠上面,但通過邁克爾加成反應(yīng)在生理?xiàng)l件下引入含巰基的生物活性分子GRGDC短肽后,凝膠材料具有類細(xì)胞外基質(zhì)性質(zhì),能促進(jìn)MG63和L929細(xì)胞在凝膠表面的粘附和增殖。該雜化凝膠具有可注射性、生物可降解性、生物活性(促進(jìn)細(xì)胞粘附

4、),有望作為組織工程支架材料定向誘導(dǎo)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化,從而修復(fù)受損組織和器官。
　　 第三章是將硫辛酸和六氫化鄰苯二甲酸酐接枝到水溶性殼聚糖的側(cè)鏈氨基上,并用接枝后的殼聚糖制備了雙敏感(酸敏感和還原敏感)的納米凝膠用于抗癌藥物的包裹和控制釋放。硫辛酸的引入一方面為殼聚糖提供憎水基團(tuán),使殼聚糖能通過自組裝形成納米凝膠;另一方面提供了可用于交聯(lián)和還原敏感的硫硫雙鍵。六氫化鄰苯二甲酸酐接枝到殼聚糖的氨基后使其轉(zhuǎn)化成羧基,這增加了納米凝

5、膠在體內(nèi)循環(huán)的穩(wěn)定性,同時(shí)形成的酰胺鍵具有酸敏感性,在pH7.4(正常生理)條件下穩(wěn)定存在,在弱酸性(細(xì)胞內(nèi)涵體、溶酶體)條件下可以很快發(fā)生降解。實(shí)驗(yàn)證明交聯(lián)的納米凝膠明顯地提高了凝膠的穩(wěn)定性:對(duì)高度稀釋、高鹽濃度和有機(jī)溶劑都能夠保持穩(wěn)定。這種納米凝膠可以包裹多柔比星等抗癌藥物,有較高的包封率。體外釋放結(jié)果表明了該納米凝膠具有pH和還原雙敏感響應(yīng)性。包裹多柔比星的GC-LA4.1-CCA76納米凝膠,在pH5.0的條件下,35 h后藥物