刺激响应性LbL膜的制备及其控制药物释放性能研究

作者
李进;
摘要
几十年来,刺激响应性层层自组装(LbL)膜受到了越来越多科研者的关注,并在生物功能涂料,生物传感器,纳米反应器,控制药物释放等生物医学领域获得了长足而深远的发展。在药物控释方面,利用超分子力负载药物到LbL膜中的方法因其高特异性、高效性等特征而备受研究者的青睐。虽然目前关于超分子载药的LbL膜已有一些报道,但是它们在生物材料表面的应用是稀少的。此外,相关方面的研究工作主要集中在单刺激源响应LbL多层膜,对于多响应性的药物释放体系却鲜有报道。针对以上问题,本文采用LbL技术并结合超分子力载药方法,开展了两方面的工作,1)将光响应性的层层自组装膜应用在具有形状记忆功能的聚乳酸材料表面;2)构建多响应性药物释放平台。 在第一章中,我们全面介绍了LbL技术,概述了响应性层层组装多层膜,并总结了其在药物释放领域的研究现状和挑战。 在第二章中,我们制备了光响应性静电层层自组装多层膜,并将这种膜应用在形状记忆聚乳酸材料表面。首先我们设计合成了一种偶氮苯共聚物(Azo),并将药物分子通过共价键修饰到α-环糊精(α-CD)上。1H NMR表明我们已经成功合成偶氮苯与药物模板。基于偶氮苯官能团与α-CD之间的主客体作用,药物模板可以方便快捷地负载到偶氮苯共聚物上,紫外可见光谱和荧光光谱对主客体复合物进行了表征。以偶氮苯共聚物与壳聚糖为构筑单元,我们在石英片上组装多层膜,紫外可见光谱测试表明静电自组装膜可以很好地形成。随后,我们将这种多层膜应用在到形状记忆聚乳酸表面,制备了形状记忆层层自组装(SMLbL)多层膜。由于偶氮苯的光响应性,SMLbL膜在紫外光照下可以快速地释放药物模板,而在可见光下重新捕获药物模板,展现了可控的药物释放性能。用激光共聚焦显微镜及原子力显微镜(AFM)表征了SMLbL膜释放前后效果。最后,体外降解实验表明该SMLbL膜具有优异的生物可降解性。 在第三章中,我们制备了多响应性氢键层层自组装多层膜。首先,我们通过点击化学制备了聚乙二醇化纳米粒子。拉曼光谱、扫描电镜及动态激光散射表征了该纳米粒子的结构与性能,结果表明我们成功合成了粒径小,形貌符合要求的纳米粒子。通过主客体作用将环糊精修饰的药物分子预组装在偶氮苯分子上,并以纳米粒子与偶氮苯共聚物为构筑单元,我们成功制备了多响应的氢键层层自组装(HBLbL)膜。用紫外可见光谱、接触角测试仪以及AFM分别表征多层膜的沉积过程。其中,AFM证实多层膜的最外层组分决定了HBLbL表面的化学性质和表面拓扑结构。由于偶氮苯的光响应性,HBLbL膜可以快速地释放药物模板。与此同时,因为氢键的pH的响应性,HBLbL膜可以在一定pH条件下快速释放药物分子及聚乙二醇化纳米粒子。光学显微镜及AFM测试证实了多层膜的瓦解;药物释放百分比的检测结果表明了膜在体外生理溶液中爆释的形成。此外实验还发现,HBLbL膜的释放性能可以由溶液的离子强度来调节。总之,该HBLbL呈现了多响应性药物释放性能。我们希望本论文的研究工作能为设计多功能药物释放体系提供了新的思路。
关键词/主题词
刺激响应;层层自组装;药物控制释放;偶氮苯;环糊精;主客体作用;纳米粒子
页数
88
出版日期
2014-05-13
学位授予单位
江汉大学
学位年度
2014
学位
硕士
导师
曹一平
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