創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)答辯王超

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)答辯王超第1頁(yè)/共29頁(yè)(一)殼聚糖及其衍生物Fig.1themolecularstructureofchitosan

殼聚糖具有可生物降解以及生物相容性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，但它也具有結(jié)晶度高、溶解性差、難于加工的弊端。通過(guò)化學(xué)改性可以有效改善殼聚糖的性能，拓寬殼聚糖的應(yīng)用范圍。

甲殼素(chitin)是自然界中生物合成的唯一一種氨基多糖，是僅次于纖維素的第二大天然高分子，脫乙?；蟮玫綒ぞ厶?chitosan)。第2頁(yè)/共29頁(yè)(二)納米粒子控釋體系

高分子納米粒子由于本身具有很多傳統(tǒng)藥物控制釋放體系沒有的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)更成為生物醫(yī)藥領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為一種很重要的高分子納米粒子，聚合物膠束更是引起了廣泛的重視。AmphiphilicPolymerSolventNanosphereFig.2聚合物膠束形成過(guò)程示意圖第3頁(yè)/共29頁(yè)研究思路

聚合物合成

聚合物表征

膠束表征藥物釋放研究(三)研究思路第4頁(yè)/共29頁(yè)(四)創(chuàng)新之處1、反應(yīng)過(guò)程以反應(yīng)單體之一的乳酸為分散相，采用原位聚合法合成目標(biāo)產(chǎn)物，整個(gè)合成過(guò)程中不使用有機(jī)溶劑。2、采用一步法合成目標(biāo)產(chǎn)物，與文獻(xiàn)報(bào)道的乳酸先合成丙交脂，再進(jìn)行接枝反應(yīng)的兩步法相比，簡(jiǎn)便了合成過(guò)程，節(jié)省了反應(yīng)時(shí)間。3、著重考察了聚合物膠束對(duì)疏水性藥物的負(fù)載及體外釋放能力，并探討了釋放的機(jī)理。第5頁(yè)/共29頁(yè)1、殼聚糖接枝聚乳酸共聚物的合成Scheme1thesynthesisofCHI-g-PLA第6頁(yè)/共29頁(yè)2、紅外光譜表征Fig.3IRspectrasofchitosan(a)andCHI-PLA1(b)羰基吸收峰第7頁(yè)/共29頁(yè)3、核磁共振圖譜分析Fig.4

1H-NMRspectraofCHI-PLA1inDMSO-d6

與殼聚糖相比，衍生物多出的4.2ppm和5.1ppm處的為次甲基峰，1.3ppm和1.4ppm的為聚乳酸鏈段上的甲基峰。

H-1RingH(3,4,5,6)H-2第8頁(yè)/共29頁(yè)4、X射線衍射分析Fig.5X-raydiffractionofchitosanandCHI-PLA1第9頁(yè)/共29頁(yè)5、熱失重測(cè)試Fig.6TGandDTGcurvesofchitosanandgraftpolymersSamplesGP/%Th/℃Charyields/wtCHI--364.335.6%CHI-PLA1101.82300.722.4%CHI-PLA2131.72287.114.7%CHI-PLA3167.32247.110.4%Table1theinfluenceofgraftpolymersonthethermostabilitydeterminedbyTG第10頁(yè)/共29頁(yè)6、反應(yīng)規(guī)律Fig.7Theeffectsofmonomerorcatalyst

concentrationongraftingpercentage第11頁(yè)/共29頁(yè)1、臨界膠束濃度(CMC)的測(cè)定SamplesGP/%LogCcmc(mg/ml)CHI-PLA1101.82-1.320.048CHI-PLA2131.72-1.440.036CHI-PLA3167.32-1.680.021Fig.8Changesofintensityratio(I373/I383)versustheconcentrationsofgraftcopolymersTable2Thecmcsofgraftcopolymers第12頁(yè)/共29頁(yè)2、膠束粒徑的測(cè)定SamplesGP/%EffiDia/nmPolydispersityCHI-PLA1101.82169.80.362CHI-PLA2131.72207.20.101CHI-PLA3167.32260.70.083Table3TheeffectivediametersandpolydispersitysofgraftcopolymersdeterminedbyDLSFig.9ParticlesizedistributionsofgraftcopolymersdeterminedbyDLS(1)接枝率對(duì)膠束粒徑的影響第13頁(yè)/共29頁(yè)Table4TheeffectivediametersandpolydispersitysofCHI-PLA2indifferentpHpHEffiDia/nmPolydispersity6.1187.10.3587.4207.20.1018.0305.60.129(2)pH對(duì)膠束粒徑的影響Fig.10ParticlesizedistributionsofCHI-PLA2indifferentpHdeterminedbyDLS第14頁(yè)/共29頁(yè)3、透射電鏡(TEM)照片分析Fig.11TEMmicrographsofCHI-PLA1nanopaiticles

由圖片可以看出膠束為比較規(guī)整的球形，其粒徑有一定分布平均約有100nm左右。

第15頁(yè)/共29頁(yè)1、膠束對(duì)疏水藥物的負(fù)載M1/mgM2/mgM3/mgLC/%EE/%

CHI-g-PLA1100.7100.981.619.1719.13CHI-g-PLA2100.399.772.227.4227.58CHI-g-PLA3100.1100.969.531.3731.12Table5theencapsulationefficiencyandloadingcapacityofdifferentCHI-g-PLA隨接枝率的增高，接枝物對(duì)藥物的負(fù)載率逐漸增加。

采用物理包埋法制備負(fù)載有疏水性藥物茚甲新的載藥膠束。離心，將清夜冷凍干燥后得到載藥膠束。第16頁(yè)/共29頁(yè)2、載藥膠束的體外藥物釋放Fig.12ReleaseprofilesofindomethacinfromfromgraftcopolymersmicelleswithdifferentgraftingcontentinPBS(pH=7.4T=25℃)聚乳酸枝率越低的殼聚糖衍生物載藥膠束的釋放的速度越快，達(dá)到平衡時(shí)的累積釋放率也越大。這主要因?yàn)榫廴樗岷吭礁撸瑲ぞ厶茄苌锓肿渔溝嗷プ饔迷綇?qiáng)，膠束結(jié)合得越緊密，藥物分子擴(kuò)散的阻力更大。

(1)接枝率對(duì)藥物釋放的影響第17頁(yè)/共29頁(yè)(2)pH值對(duì)藥物釋放的影響Fig.13ReleaseprofilesofindomethacinfromgraftcopolymersmicellesindifferentpHvalue fabricationtemperature:25℃

在pH(6-8)范圍內(nèi)，pH值越大，藥物釋放速度越快,且達(dá)到平衡時(shí)的累計(jì)釋放率越大。這是因?yàn)樵谒嵝原h(huán)境中，殼聚糖上存在很多自由氨基，氨基之間發(fā)生氫鍵作用。pH值越小，氫鍵作用越強(qiáng)，被負(fù)載在膠束內(nèi)部的藥物分子擴(kuò)散越困難。

第18頁(yè)/共29頁(yè)(3)溫度對(duì)藥物釋放的影響Fig.14ReleaseprofilesofindomethacinfromgraftcopolymersmicellesindifferenttemperatureinPBS=7.4

溫度越高，藥物釋放的越快，平衡時(shí)的累計(jì)釋放率越大。這是因?yàn)殡S著溫度的提高，藥物由膠束中擴(kuò)散的越快，釋放的速度也就越快。第19頁(yè)/共29頁(yè)3、藥物體外釋放模型擬合(1)常用藥物釋放模型①零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型:Q1=Q0+K0t

②一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型:③Weibull模型:④Higuchi模型:

Q1=KHt1/2

第20頁(yè)/共29頁(yè)(2)以CHI-PLA2(pH=7.4T=25℃)為例擬合結(jié)果Fig.15Zeroandfirst

orderkineticsmodelsfitofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticles第21頁(yè)/共29頁(yè)Fig.16WeibullandHiguchi

modelsfitofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticles

從擬合的情況可以看出：一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型能最好的描述和預(yù)報(bào)CHI-PLA負(fù)載茚甲新體外釋放體系的藥物釋放情況，其R2=0.98619；Weibull模型和Higuchi模型也能在一定程度上反應(yīng)釋放情況，而零級(jí)動(dòng)力學(xué)模型不符合本釋放體系。第22頁(yè)/共29頁(yè)Fig.17FirstorderkineticsmodelfitofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticles

withdifferentgraftingcontentinPBS(pH=7.4T=25℃)Samples一級(jí)模型Weibull模型Higuchi模型R2Q∞MK1R2bkR2KHCHI-PLA10.986151.5653.310.00360.89180.55620.00050.83931.4761CHI-PLA20.986248.0151.840.00420.85260.51690.00040.77151.4587CHI-PLA30.976735.9933.830.00450.88470.38810.00010.70741.0987Table6theresultsofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticleswithdifferentgraftingcontentfittedwith3differentmodels第23頁(yè)/共29頁(yè)Fig.18FirstorderkineticsmodelfitofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticleswithdifferentpH(fabricationtemperature:25℃)pH一級(jí)模型Weibull模型Higuchi模型R2Q∞MK1R2bkR2KH6.10.998249.0848.640.00110.98860.69310.00020.91140.96657.40.986248.0151.840.00420.85260.51690.00040.77151.45878.00.994852.8753.700.00550.89590.69310.00080.78191.9421Table7theresultsofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticlesindifferentpHvaluefittedwith3differentmodels第24頁(yè)/共29頁(yè)Fig.19FirstorderkineticsmodelfitofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticlesindifferenttemperatureinPBS=7.4T/℃一級(jí)模型Weibull模型Higuchi模型R2Q∞MK1R2bkR2KH250.986248.0151.840.00420.85260.51690.00040.77151.4587370.998849.4050.110.00720.84700.41440.00050.59311.6624470.997352.5654.780.00830.84800.45500.00090.59312.2011Table8theresultsofindomethacinreleaseformCHI-PLAnanoparticlesindifferenttemperaturefittedwith3differentmodels第25頁(yè)/共29頁(yè)結(jié)論:

1、合成了殼聚糖接枝聚乳酸共聚物，溶解性實(shí)驗(yàn)顯示衍生物能溶于水和DMSO等極性