温敏型水凝胶聚(N-异丙基丙烯酰胺-乙烯基吡咯烷酮)的前端聚合法制备及性能

采用前端聚合法制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺-乙烯基吡咯烷酮)(P(NIPAM-co-NVP))温敏型共聚智能水凝胶;研究了N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)用量对前端聚合过程及智能水凝胶结构、性能的影响,并对水凝胶在不同温度的药物控制释放行为进行了研究。结果表明,聚合前端移动速率随NVP用量增多而加快;共聚物具有热缩温敏性,随着原料中NVP相对用量从0%增至10%(摩尔分数),共聚产物的临界转变温度从32℃升高到37℃;产物是理想的药物缓释材料。

温敏型水凝胶加载基质细胞衍生因子-1的骨髓内控释促进造血

目的：观察温敏型水凝胶加载基质细胞衍生因子-1（stromal cell-derived factor-1,SDF-1）的体内外释放性能及对造血组织的影响。方法：（1）体外释放：用壳聚糖/明胶/甘油磷酸钠（chitosan-gelatin-glycerol phosphate,CS/G/GP）加载经125I标记的SDF-1并通过γ探测仪测量其体外释放率。（2）体内释放：注射该缓释系统到18只SD大鼠股骨干中,在第1~6天（每天3只）收集注射侧股骨头、股骨干、周围肌肉组织及对侧股骨头,测量其释放量。（3）骨髓造血：将10只SD大鼠随机分为2组,实验组注射0.1 ml CS/G/GP加载SDF-1入5只大鼠股骨干,对照组注射0.1 ml CS/G/GP入5只SD大鼠股骨干中。在第7天处死10只大鼠收集注射侧股骨头行活检,观察造血活跃程度。结果：根据γ探测仪测量值获得该缓释系统加载SDF-1的体外及骨髓内释放曲线。实验组骨髓造血活跃程度明显高于对照组,两组间造血面积差异有统计学意义（P〈0.05）。结论：加载SDF-1的可注射温敏型水凝胶第2~5天在股骨头局部维持稳定浓度且活跃骨髓造血组织。

甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶复合体系的构建及搭载疏水性药物研究Ⅰ

温敏水凝胶因具有最低临界相转变温度(Lower Critical Solution Temperature,LCST)成为水凝胶材料的研究热点,但其固定的LCST特点在医药领域的应用受到了极大限制。为解决这一难题,研究以甲基纤维素、甘油和聚β-环糊精为原料,构建甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶体系。实验表明改变甘油的体积百分含量和甲基纤维素浓度可以使水凝胶体系LCST从61℃降低至26℃。同时聚β-环糊精还可以协同降低体系LCST。

甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶复合体系的构建及搭载疏水性药物研究Ⅱ

温敏水凝胶具有独特的温敏特性而成为生物材料领域的研究热点,但其难以均相搭载疏水性物质的特点为医药领域应用的一大难题。研究构建了甲基纤维素/甘油/聚β-环糊精温敏水凝胶体系,并通过聚β-环糊精搭载疏水药物氟比洛芬。结果表明:聚β-环糊精使氟比洛芬均匀分散在水凝胶中,同时可协同降低水凝胶体系的最低临界相转变温度(Lower Critical Solution Temperature,LCST)约9℃。此外,探究了聚β-环糊精对氟比洛芬搭载率的影响,结果表明:当聚β-环糊精浓度从30μmol/L降低至5μmol/L时,氟比洛芬搭载率由7.66%升高至10.26%。

采用星点设计-响应面法优化姜黄素纳米混悬温敏性水凝胶的处方和制备工艺

以泊洛沙姆407、泊洛沙姆188以及羧甲基壳聚糖制备的空白凝胶为基质,结合用反溶剂法制得的姜黄素纳米混悬液,制备姜黄素纳米混悬温敏性水凝胶,并采用星点设计-响应面法优化其处方和制备工艺.以凝胶被模拟泪液稀释前后的相变温度t_(1)、t_(2)为因变量,拟合方程,分析方差以及比较分析预测值和实际值,寻找温敏性水凝胶制备的最佳工艺和处方.FT-IR、SEM、XRD、UV-Vis以及透析袋法被用于分析剂型制备的成功与否以及体外性能考察.研究结果表明:在泊洛沙姆407和泊洛沙姆188的质量分数比为5∶1,羧甲基壳聚糖的体积分数为14.5%,以及戊二醛体积分数为3%的条件下,制备的温敏性水凝胶的胶凝温度预测值和实测值的偏差在±1%以内,且该温敏性水凝胶在室温下呈流动态,并经模拟泪液稀释后为33℃,满足胶凝的基本要求.本研究为该制剂在临床的应用提供了一种新思路.

聚天冬氨酸交联温敏性水凝胶的药物缓释性能

选用牛血清蛋白(BSA)和5-氟尿嘧啶(5-FU)为模型药物,以聚天冬氨酸交联温敏性水凝胶为载体材料,采用包埋法制备了载药水凝胶,研究了水凝胶的载药和释药性能。水凝胶对BSA和5-FU的包埋率均大于98%。37℃时,水凝胶中丙烯酸用量越大,BSA的释放率越低;交联剂用量对BSA的释放率无显著影响。25℃时,丙烯酸用量越大,5-FU的释放率越大;交联剂用量越大,5-FU的释放率越小。37℃时,丙烯酸用量越小,5-FU的释放率越大;交联剂用量越大,5-FU的释放率越小。

光交联法合成新型温敏性水凝胶的研究

合成了丙烯酸 β 羟基丙酯(β HPAT) N 肉桂酰氧甲基丙烯酰胺(CMMAM)共聚物,采用光交联法制备了温敏性共聚水凝胶。实验结果表明:共聚物交联程度随光照时间延长而增大;在一定温度范围内,水凝胶的溶胀率(SR)随温度升高而减小,表现出显著的温敏行为。

聚(N，N＇-二乙基丙烯酰胺)水凝胶的制备及其溶胀动力学

以N,N′-二乙基丙烯酰胺(DEA)为单体,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,分别采用疏水性的1,2-二乙烯苯(DVB)和水溶性的N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂制备了温度敏感水凝胶聚(N,N′-二乙基丙烯酰胺)(PDEA)。制得的PDEA水凝胶的低临界溶解温度(LCST)在30℃附近,初步讨论了交联剂的用量和性质对水凝胶性能的影响。并对其在不同温度下达到溶胀平衡时的溶胀比,去溶胀动力学及干凝胶的再溶胀动力学过程进行了研究。

异烟肼温敏性水凝胶的制备及溶出度试验

目的:制备可注射的异烟肼温敏性水凝胶并测定其溶出度。方法:以壳聚糖、β-甘油磷酸钠为基质制备异烟肼凝胶,采用紫外分光光度法测定异烟肼的含量,并考察样品体外释药行为。结果:壳聚糖/β-甘油磷酸钠体系在温度37℃时,20min可形成凝胶。异烟肼在前1 h快速释放50%,后缓慢平稳释放。结论:本凝胶制备方法简单,质量可控,具有缓释性。

硬度可控的温敏水凝胶基底对兔角膜内皮体外扩增内皮间质化的影响

目的探究可调节硬度的温敏聚乙二醇二丙烯酸酯-异丙基丙烯酰胺(PEG-NIPAM)水凝胶体系对兔角膜内皮体外培养时发生内皮间质化(endothelium mesenchymal transition,EnMT)程度的影响。方法采用4~5周龄的新西兰兔6只,麻醉处死后取双侧眼球,妥布霉素盐水浸泡后剪下角膜,取下后弹力层,采用两步消化法提取兔原代角膜内皮并进行体外扩增。将P0代兔原代内皮细胞(corneal endothelium cells,CECs)置于6孔板培养,当细胞密度90%时分别传代于10组经不同预铺板涂层PEG硬度可控的温敏性水凝胶和细胞培养板(TCP)上。具体分组为三种预铺板条件(硫酸软骨素、层粘连蛋白混合物;纤维连接蛋白、胶原蛋白和白蛋白混合物;明胶)与不同浓度(1%、10%和20%)PEG分别组合以及对照组(TCP)。材料详细硬度由AFM法测定。经过三代培养,观察EnMT指标平滑肌肌动蛋白α(α-smooth muscle actin,α-SMA)染色结果。结果AFM法测得水凝胶硬度在浓度为1%PEG时制备的PEG-NIPAM为(346.4±26.53)Pa,浓度为10%PEG时为(8782±444.4)Pa,浓度为20%PEG为(11518±791.1)Pa,两两比较差异均有统计学意义(P<0.001)。兔角膜内皮细胞在体外培养形态变化和α-SMA表达均证明发生EnMT。P1~P3代的兔角膜内皮细胞中α-SMA阳性细胞逐渐增加,细胞骨架转变为纤维化形态;20%PEG-NIPAM相比于TCP对照组α-SMA阳性细胞比例和强度明显减少;层粘连蛋白和硫酸软骨素的混合涂层相比于FNC涂层α-SMA阳性细胞比例和强度更低。结论在与天然硬度和结构成分接近的PEG-NIPAM水凝胶仿生材料上扩增兔角膜内皮细胞可减轻EnMT程度。

透明质酸/N-异丙基丙烯酰胺复合水凝胶的制备及其性能

提高药物控释智能水凝胶的稳定性,降低降解速度,对其应用于长期释药具有重要意义。利用甲基丙烯酸酐(MA)对透明质酸(HA)进行化学改性,得到甲基丙烯酰化透明质酸(HAMA),以HAMA和N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)为前驱体,以过硫酸铵(APS)为引发剂,利用自由基聚合反应制备了系列HAMA/NIPAM-x复合水凝胶,并对水凝胶的凝胶时间、溶胶-凝胶转化、微观形貌、溶胀、降解、流变学性能以及体外载牛血清白蛋白(BSA)模型药物的释放行为进行了研究。结果表明,系列水凝胶具有连续的三维网络结构,在不同温度下(25,30,32,37℃)均能快速达到溶胀平衡,平衡溶胀率15~23,水凝胶表现出良好的温度敏感性,随着温度升高,其溶胀率下降;在PBS溶液(pH值7.4)中30 d降解百分数5%~26%,稳定性好;具有良好的力学强度和剪切变稀特性;药物(BSA)负载率较高,达到76%,载药水凝胶在PBS溶液(pH值7.4)中10 d累积释放率66%~99%,其中HAMA/NIPAM-5在30℃时累积释放率最高,接近99%。系列水凝胶具有较好的稳定性、药物负载能力和药物控释能力,在中长期药物释放领域具有潜在的应用价值。

海藻酸钙-聚(N-异丙基丙烯酰胺)交联互穿网络水凝胶的制备与性能

为了解决两步法制备常规温敏型复合水凝胶时胶凝速率难以控制、表面凝胶快且致密、交联结构不均匀影响水凝胶溶胀性能和力学性能等问题,选用N-异丙基丙烯酰胺单体(NIPAm)和海藻酸钠(Alg)为主要材料,使用CaCO_(3)和D-葡萄糖酸内酯(GDL)生成的CaCO_(3)-GDL体系作为钙源为Alg提供离子交联剂,通过一步法制备海藻酸钙-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)交联互穿网络结构温敏型水凝胶(PAGel)。通过傅里叶红外光谱仪(FTIR)、扫描电镜(SEM)、流变仪和差示扫描量热仪(DSC)对水凝胶的结构、形貌和体积相转变温度(VPTT)进行表征,探讨不同NIPAm单体和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAA)含量对水凝胶溶胀性能和温敏收缩性能的影响。结果表明:综合各种性能筛选出的PAGel的VPTT均在32℃附近,CaCO_(3)-GDL缓释体系下的水凝胶结构呈现网络均匀而致密的蜂窝状结构,力学性能优良,其溶胀质量比、VPTT和温敏收缩率分别为29.1、33.1℃和35.37%,该结构特性可减少化学药物的负载与释放,同时利用体积收缩的物理方法促进创面周围的皮肤组织收缩,为创造低毒性愈合微环境和加快伤口愈合提供可能性。

载Ce6的双敏感胶束嵌合到载DOX·HCl的温敏凝胶中用于肿瘤的光动与化疗联合治疗

将双敏感胶束(PCL_(20)-PDEA_(15)-ss-PMPC_(12))包载疏水光敏剂(Ce6),再将该胶束嵌入载有化疗药物盐酸阿霉素(DOX·HCl)的普朗尼克F-127水凝胶,制得胶束-温敏水凝胶双载药复合体系Ce6-micelle/DOX·HCl-G。扫描电镜显示,Ce6-micelle成功嵌入水凝胶的层状结构中且呈分散均匀的颗粒。复合体系具有温敏性质,在37℃能快速转变为凝胶。体系中Ce6和DOX·HCl的释放及水凝胶的溶蚀符合零级动力学特征,药物累积释放对凝胶溶蚀量线性拟合较好。活性氧测定表明,660 nm激光器辐照使Ce6-micelle/DOX·HCl-G中的Ce6产生了单线态氧。细胞毒性测定显示,共培养的4T1癌细胞在受辐照的Ce6-micelle/DOX·HCl-G中细胞存活率最低,同时也明显低于没有辐照的情况。动物体内实验表明,采用肿瘤两侧给药的方式给药1次、并在给药后30 min,6 h,24 h,48 h用660 nm的激光器辐照肿瘤,8 d后Ce6-micelle/DOX·HCl-G组的肿瘤大小不到空白组肿瘤大小的1/5。因此,Ce6-micelle/DOX·HCl-G具有实现光动治疗与化疗联合治疗肿瘤潜能。

载高乌甲素可注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶的制备与性能研究

目的制备载高乌甲素(LA)的壳聚糖/β-甘油磷酸钠(CS/β-GP)温敏水凝胶,并研究其凝胶形成的相转变机制和体外释药性能。方法以生物可降解壳聚糖为载体,以β-甘油磷酸钠为促凝剂制备载高乌甲素可注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶,采用动态透析法考察其体外释药性能,运用流变学方法研究凝胶形成的相转变机制。结果优化的制备载高乌甲素可注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶的工艺条件为:β-甘油磷酸钠质量浓度560 mg·m L-1、壳聚糖质量浓度22 mg·m L-1、酸溶剂为0.1 mol·L-1冰乙酸、壳聚糖/β-甘油磷酸钠体积比8.75∶1.25,在37℃下其凝胶化时间为338 s。壳聚糖/β-甘油磷酸钠水凝胶对高乌甲素具有缓释作用,其释药行为符合Higuchi模型和Korsmeyer-Peppas模型,为溶散释放。流变学研究表明,壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶属于触变体系,具有类似非牛顿流体的剪切变稀的性质,表现出一种"类固体"的凝胶行为。结论成功制备了具有较好弹性及强度的载高乌甲素可注射壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏水凝胶,且其体外释药具有明显的缓释特征。

透明质酸温敏水凝胶介导的重组人甲状旁腺激素(1-34)可控释放与细胞生物学研究

促成骨剂重组人甲状旁腺激素(1-34)[PTH (1-34)]的半衰期短和生物利用率低。本研究制备了一种可生物降解的透明质酸-聚N-异丙基丙烯酰胺温敏水凝胶(AHA-g-PNIPAAm),并探究其作为药物载体对PTH (1-34)释放和细胞行为的影响。采用核磁共振氢谱和红外光谱对AHA-g-PNIPAAm的结构进行确证;利用物理溶胀法制备载药温敏水凝胶,并进行稳定性考察;采用扫描电镜观察水凝胶的形貌;采用紫外分光光度法考察水凝胶的最低临界转变温度和体外药物释放行为;四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT法)研究载药温敏水凝胶对小鼠单核巨噬细胞RAW264.7和小鼠颅骨前成骨细胞MC3T3-E1细胞的毒性与增殖作用;抗酒石酸酸性磷酸酶检测法考察载药水凝胶对RAW264.7分化的影响。结果显示,制备的载PTH (1-34)温敏水凝胶呈现规整的三维蜂窝状结构,具有良好的稳定性、温敏性和药物缓控释性能,可有效促进MC3T3-E1细胞的增殖,抑制RAW264.7向破骨细胞的分化。

复合基质细胞衍生因子-1β、转化生长因子-β1的新型温敏性壳聚糖水凝胶修复兔关节软骨缺损

目的 探讨复合基质细胞衍生因子（SDF）-1β、转化生长因子（TGF）-β1的新型温敏性壳聚糖水凝胶结合软骨下骨钻孔修复兔关节软骨缺损的可行性.方法 依照软骨缺损处理方法的不同将48侧股骨髁随机均分为3组：（1）凝胶组：软骨下骨钻孔＋复合SDF-1β、TGF-β1的新型温敏性壳聚糖水凝胶充填软骨缺损 （2）钻孔组：单纯软骨下骨钻孔 （3）对照组：不作处理.术后4、8、12周取材观察其大体、光镜、透射电镜、免疫组织化学情况.结果 除对照组仅有纤维组织修复外,其余2组均有不同程度的软骨修复,但结合组的修复在组织细胞形态、超微结构、Ⅱ型胶原含量等方面均明显优于钻孔组,组织学评分两组间差异有统计学意义（P＜0.05）.结论 复合SDF-1β、TGF-β1的新型温敏性壳聚糖水凝胶结合软骨下骨钻孔能有效修复兔膝关节软骨的全层缺损.

N-异丙基丙烯酰胺对软接触镜材料性能的影响

以0.2%的2-羟基-甲基苯基丙烷-1-酮(1173)为引发剂,0.5%的二乙二醇甲基丙烯酸酯(EGDM A)为交联剂,常温下用紫外灯合成了N-异丙基丙烯酰胺(N IPAm)/甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEM A)/N-乙烯吡咯烷酮(NVP)三元共聚物;与相同条件下合成的HEM A/NVP共聚物进行了试验对比。凝胶在水中的溶胀实验证明,含N IPAm的三元共聚物溶胀率对温度的敏感性强于HEM A-NVP共聚物;傅立叶红外光谱与热重测试显示了两种材料的结构差异。

庚酰化乙二醇壳聚糖温敏性水凝胶的制备及其药物缓释

为了制备一种物理交联的温敏性水凝胶,本文选择水溶性乙二醇壳聚糖(GC)作为基体,通过庚酸酐与GC分子链上的氨基进行酰化反应实现改性,合成了具有不同庚酰度(DS)的庚酰化乙二醇壳聚糖(HAGC)。庚酸酐与GC分子链上氨基的进料摩尔比在0.2~0.25之间,DS介于26.4%~31.5%。通过在GC骨架上引入疏水性庚酰基团,提高GC在有机溶剂中的溶解度和体外生物降解性,而且还引入了温敏性溶胶-凝胶转变性质。HAGC通过分子间相互作用(氢键和亲疏水相互作用)发生物理交联,响应环境温度变化而发生溶胶-凝胶相变,通过改变HAGC的DS和溶液浓度,可有效调节HAGC水凝胶的溶胶-凝胶转变温度处于25~37℃之间。HAGC水凝胶具有三维多孔结构,随着DS增加,HAGC水凝胶的交联密度增大、溶胀比降低、药物释放速率减慢。HAGC水凝胶对吉西他滨具有缓释作用,药物释放时间可达5天,药物释放率达到70%~91%。HAGC水凝胶以其优良的温敏性能,在药物注射载体领域具有重要的应用价值。

腹壁-盲肠损伤粘连模型的建立及mXG温敏水凝胶的防粘连机制研究

目的构建腹壁-盲肠损伤粘连模型并探究改性木葡聚糖(mXG)温敏水凝胶对腹壁-盲肠损伤粘连的防治效果。方法选用SD大鼠构建腹壁-盲肠损伤粘连模型,随机分为空白对照组(Control)、商业化壳聚糖膜对照组(Film)和mXG温敏凝胶组(Hydrogel),每组16只。Hydrogel组,将1 mL 4%(m/V)mXG溶液涂抹至腹壁和盲肠的创面,待凝胶形成(3 min)后关腹;Film组,关腹前将2 cm×3 cm大小的壳聚糖防粘连膜覆盖于腹壁创面;Control组,关腹前将1 mL生理盐水注射于腹壁和盲肠的创面。术后7 d和14 d,开腹检查腹壁与盲肠的粘连情况,采用双盲设计进行粘连评分。取同一部位粘连组织或创面组织,进行HE、Masson和Van Gieson染色后,进行防粘连效果组织学评价,免疫组织化学染色检测转化生长因子-β1(TGF-β1)和结缔组织生长因子(CTGF)的表达情况。另取12只SD大鼠予以造模和mXG温敏水凝胶干预,术后第1周和6周取心、肝、脾、肺、肾等主要脏器使用HE染色进行组织学检查,进行体内毒性评价。结果动物模型大体观察发现,Hydrogel组的大鼠基本未发生粘连,Film组发生轻度粘连,Control组发生了严重的粘连,差异有统计学意义(P<0.05)。组织学镜下观察发现,7 d时Hydrogel组创面恢复良好,未看到变异的组织,有一定程度的炎性细胞浸润;14 d时创面组织中的炎性细胞明显减少,新生间皮层下仅含有少量胶原纤维的愈合组织;而7 d、14 d,其余两组均出现不同程度粘连的病理表现。免疫组织化学染色发现,Hydrogel组TGF-β1和CTGF的阳性表达一致且较其它两组弱,差异有统计学意义(P<0.05)。体内毒性检测发现,使用mXG凝胶的动物在不同时间点各脏器的结构均没有出现明显变化。结论 mXG温敏水凝胶能够在粘连形成的关键时期起到良好的物理隔离作用,有效预防盲肠-腹壁粘连的发生。

温敏性羟丁基壳聚糖的制备及性能

以1,2-环氧丁烷为醚化剂,在碱性条件下对壳聚糖进行改性,改善其水溶性和形成温敏水凝胶性能,并采用红外、差热对产物结构和热性能进行表征.结果表明,采用壳聚糖预碱化,以异丙醇-水为分散介质,反应温度为55℃可以得到改性产物,且产物在5%～7%浓度范围内可以形成温敏水凝胶.由于改性反应破坏了壳聚糖的结晶区结构,因此羟丁基壳聚糖的稳定性比原料壳聚糖热稳定性差,水溶性增加.