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题名	温度-pH双重敏感壳聚糖季铵盐水凝胶的制备及应用研究
作者	吴颉
学位类别	博士
答辩日期	2007-06-10
授予单位	中国科学院过程工程研究所
授予地点	过程工程研究所
导师	马光辉
关键词	智能水凝胶 双重敏感 壳聚糖季铵盐 微孔膜乳化 鼻腔给药
其他题名	Preparation and application of temperature and pH dual-sensitive quaternized chitosan hydrogel
学位专业	生物化工
中文摘要	随着现代药学、医学以及生物学的发展，人们对生物医用材料的需求日益增加，同时对生物医用材料的相关性能和功能也提出了更高的要求。为了满足人们的需要，许多新型的生物医用材料被研究和开发出来，智能水凝胶就是其中的一类。智能水凝胶是一类能响应外界刺激 (温度、pH、电场、磁场等)，而改变自身性质的高分子材料。然而常见的智能水凝胶存在着不能生物降解、生物相容性差、刺激响应性单一等缺点。针对以上这些缺陷，本论文的研究目的在于制备可生物降解的温度-pH双重敏感的智能水凝胶，并研究其在药物控释领域的应用。 本论文分为四个部分。论文第一部分旨在制备可生物降解的温度-pH双重敏感的壳聚糖季铵盐水凝胶。论文首先将壳聚糖进行季铵化修饰，制备得到亲水性好、阳离子性强的壳聚糖季铵盐；接着采用甘油磷酸钠作为交联剂，通过对壳聚糖季铵盐季铵取代度及浓度、α-β-甘油磷酸钠浓度的调节制备出具有温度-pH双重敏感的壳聚糖季铵盐水凝胶。所制备的壳聚糖季铵盐水凝胶在室温下为可以自由流动的溶液状态，在37°C下转变为不可流动的凝胶状态。并以盐酸阿霉素作为模型药物，考察了包埋在壳聚糖季铵盐水凝胶中的药物的pH敏感释放曲线。在酸性溶液中，由于凝胶的溶解，药物被迅速释放进入外界释放介质，在中性溶液中凝胶保持稳定，药物缓慢扩散释放，表现出明显的pH敏感性。论文第二部分旨在将双重敏感壳聚糖季铵盐水凝胶的制备技术与微孔膜乳化技术结合，制备得到粒径均一可控、具有pH敏感性的壳聚糖季铵盐微球。通过对壳聚糖季铵盐浓度、甘油磷酸钠浓度、油相种类、油相乳化剂浓度、加热固化时间等制备条件进行优化，可以制备得到粒径分布系数在15%以下的壳聚糖季铵盐微球。因为具有较大的比表面积，壳聚糖季铵盐微球表现出比块状壳聚糖季铵盐水凝胶更好的pH敏感性，即在酸性溶液中的溶解速度更快。本研究中采用牛血清白蛋白作为模型药物，药物在微球中均匀分布，通过微球中的孔隙向外扩散释放。在酸性溶液中，由于微球的溶解，药物被迅速释放入外部介质。在中性溶液中，药物缓慢扩散释放。然而第一部分中制备的壳聚糖季铵盐水凝胶体系存在着甘油磷酸钠盐浓度过高的缺点，虽然在制备微球时可以通过洗涤除去多余的盐，但在直接应用时就会造成一定的副作用。针对这一问题，论文第三部分在降低甘油磷酸钠浓度的同时，加入聚乙二醇共同交联制备得到温度-pH双重敏感的壳聚糖季铵盐水凝胶，并考察了壳聚糖季铵盐浓度、聚乙二醇分子量及浓度对壳聚糖季铵盐水凝胶温度及pH敏感性的影响。本研究中采用盐酸阿霉素作为模型药物，考察了包埋在聚乙二醇与甘油磷酸钠共同交联的壳聚糖季铵盐水凝胶中的药物的pH敏感释放曲线。药物同样表现出明显的pH敏感释放曲线。第四部分旨在考察聚乙二醇与甘油磷酸钠共同交联的壳聚糖季铵盐水凝胶作为鼻黏膜给药体系的应用。采用胰岛素作为模型药物，Sprague-Dawley大鼠作为模型动物，结果表明在室温下壳聚糖季铵盐水凝胶能够以溶液状态进行鼻腔给药，在鼻腔中可自由流动，获得较大的接触面积。在鼻腔中，由于温度较高，壳聚糖季铵盐体系转变为黏度较大的凝胶状态，能有效地避免鼻纤毛的清除作用，极大地延长停留时间。另外，壳聚糖季铵盐的阳离子特性能够打开细胞间通道，有效地促进药物在鼻黏膜处的吸收。动物实验表明，壳聚糖季铵盐体系对鼻黏膜细胞没有明显的细胞毒性，能够有效地降低大鼠的血糖浓度，并保持血糖值降低较长时间 (至少4-5 h)。 因此，本论文的研究表明，所制备的温度-pH双重敏感壳聚糖季铵盐水凝胶在药物控释领域是一种有应用前景的智能水凝胶。
语种	中文
公开日期	2013-09-13
页码	170
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/1041]
专题	过程工程研究所_研究所（批量导入）
推荐引用方式 GB/T 7714	吴颉. 温度-pH双重敏感壳聚糖季铵盐水凝胶的制备及应用研究[D]. 过程工程研究所. 中国科学院过程工程研究所. 2007.

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