可注射海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶的制备及药物缓释研究

泊洛沙姆是一种温敏性合成聚合物,随着温度改变能够实现溶胶-凝胶转变,但其相对分子质量低,水凝胶结构很难长期保持。本研究以泊洛沙姆为基体,通过与海藻酸钠溶液混合制备了温敏性海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶(SA/P 407)。通过傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、试管倒置法、扫描电子显微镜(SEM)、旋转流变仪和紫外-可见分光光度计(UV-Vis)对海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶的结构、温敏性、微观形态、动态黏弹性和体外药物释放性能进行了表征,此外还研究了海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶的溶胀性能。结果表明:海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶具有温敏性,通过加入海藻酸钠能够降低泊洛沙姆在体温下的成胶浓度(质量分数为6%);通过控制海藻酸钠与泊洛沙姆的质量比,能够使溶胶-凝胶转变温度处于室温与体温(25~37℃)之间,并且缩短凝胶化时间为84 s;海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶具有高度孔隙化且孔隙之间相互连通的结构特点,其孔径大小处于20~80μm范围内;随着海藻酸钠添加量的增加,海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶的溶胀率逐渐降低;海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶对抗癌药物吉西他滨具有缓释作用,药物释放时间可达72 h。海藻酸钠/泊洛沙姆复合水凝胶在可注射药物缓释载体方面具有重要的应用前景。

自愈合水凝胶的合成机理及生物医学应用

高分子水凝胶是一种具有极高含水量的软物质,一般由低交联度的聚合物构成。水凝胶结构和性质与人体软组织高度相似,因此水凝胶已被广泛应用于生物医学等领域。自我修复水凝胶是一种可以在受到损伤后,自动恢复其完整性和自身功能的一类新型水凝胶。迄今为止,研究者通过物理或动态化学键合成了多种自愈合水凝胶。物理交联水凝胶是通过多重氢键作用、主-客体相互作用、离子键、金属配位、疏水相互作用和超分子相互作用等合成的。化学交联水凝胶则是通过动态化学键合成的自愈合水凝胶,与物理自愈合水凝胶相比,其内部交联网络连接强度较高,从而导致其具有更快的自愈过程和更高的机械强度。因此,动态化学键,如亚胺键、酰腙键和二硫键已被广泛用于制备自愈合水凝胶。自愈合水凝胶作为一种新型智能材料,在医疗生物领域具有十分广泛的应用前景。然而,大部分水凝胶是响应外部刺激反应的亲水性交联三维体系。在体内,一旦外部机械力或生理侵蚀破坏了水凝胶结构的完整性,水凝胶的功能性就会丧失。因此,在使用过程中水凝胶的结构和功能完整性会受到外部机械力或化学侵蚀的影响,特别是在复杂的体内环境中。为解决这一问题,已经设计开发出的具有内在自愈合能力的自愈合水凝胶可以克服内外环境的破坏性因素。凭借自愈能力,水凝胶在有外界刺激或无外界刺激的情况下修复自身损伤并恢复其原有结构和性能,从而提高水凝胶的可靠性与安全性。与传统水凝胶相比,自愈合水凝胶具有更长的使用寿命和更好的力学性能,使得自愈合水凝胶尤其是在三维细胞培养、组织工程、药物传送等方面具有更广阔的应用前景。由于自愈合水凝胶的研究尚处于起步阶段,目前大多数研究还处于探索寻求新型自愈合水凝胶体系的阶段。本文重点介绍了自愈合水凝胶的最新研究进展,对目前报道的一些自愈合水凝胶的合成策略进行总结与分析并阐述其自愈机理,即非共价键(物理键)包括多重氢键作用、疏水相互作用和主-客体相互作用,动态共价键(化学键)包括亚胺键、酰腙键。此外,分析了影响水凝胶自愈合性能的主要因素及其在组织工程、药物传送等生物医学领域的广泛应用,以期为制备性能优异的新型水凝胶提供参考。

功能高分子材料的研究进展

功能高分子材料是一类具有催化性、导电性、光敏性、生物活性等特殊功能的高分子材料,对物质、能量、信息具有传输、转换或贮存的作用。功能高分子材料具有质量轻、种类多样、专用性强等特点,广泛应用于机械、信息技术、生物医学等多个领域。功能高分子材料的发展非常迅速,为满足各领域对新技术发展的需要,功能高分子材料逐渐往多功能化方向发展,比如电磁材料、光热材料等相继出现。而随着智能高分子的出现,功能高分子材料也逐渐向着智能化发展,比如自修复功能高分子材料、形状记忆材料等。本文综述了近年来功能高分子材料的研究进展,重点介绍了反应型功能高分子材料、光功能高分子材料、电功能高分子材料、生物医用功能高分子材料、环境降解高分子材料、形状记忆高分子材料及智能高分子水凝胶这几类功能高分子材料,并对其应用做了简要阐述。目前功能高分子材料更多的是仅有光电等传统功能或形状记忆等特殊功能,相信兼有传统功能和特殊功能的功能高分子材料将是未来材料的发展方向。

己酰化乙二醇壳聚糖/泊洛沙姆复合水凝胶的制备及其药物缓释性能

为减少泊洛沙姆水凝胶的溶胶-凝胶转变温度对浓度的依赖性,以泊洛沙姆(P_(407))为基材,将己酰化乙二醇壳聚糖(HGC)与泊洛沙姆复合,制备了己酰化乙二醇壳聚糖/泊洛沙姆(HGC/P_(407))复合水凝胶,利用FTIR、SEM及试管反转法探讨了HGC/P_(407)复合水凝胶的性能,并利用紫外-可见分光光度计(UV-vis)对HGC/P_(407)复合水凝胶的体外药物缓释性能进行表征。结果表明,通过控制HGC的加入量,基于3%泊洛沙姆的HGC/P_(407)复合水凝胶即可发生溶胶-凝胶转变现象,并使HGC/P_(407)复合水凝胶的溶胶-凝胶转变温度处于32~37℃。HGC/P_(407)复合水凝胶具有高度孔隙率,孔隙之间相互连通,孔径大小处于10~90μm的范围之内。HGC/P_(407)复合水凝胶对抗癌药物吉西他滨的释药量达到82.4%~90.6%,缓释时间可达80 h左右。HGC/P_(407)复合水凝胶在可注射药物载体领域具有重要的应用前景。