pH/温度双重敏感可注射缓释凝胶的研究

论文摘要

本文首先以生物可降解性材料聚乙二醇（PEG）、丙交酯（LA）和己内酯（ε-CL）为原料，通过开环聚合法合成温度敏感共聚物PCLA-PEG-PCLA；随后以磺胺甲嘧啶（SM1）为原料，将SM1经酰化反应得到磺胺甲嘧啶酰化产物（sulfamerazine monomer，SM1M）后，以MPA为链延长剂，AIBN为链引发剂，采用自由基引发溶液聚合法，合成pH敏感单体磺胺甲嘧啶低聚物（OSM1）；最后将上述两种合成产物在偶联剂4-二甲基氨基吡啶（DMAP）和缩水剂二环己基碳二亚胺（DCC）的作用下，经脱水缩合反应，得到pH／温度双重敏感嵌段共聚物OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1。应用UV、FIRT、1H-NMR、13C-NMR、GPC等一系列光谱技术和色谱技术对其结构进行了表征，结果表明最终的合成产物为目标产物OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1。对合成原料、中产物、终产物的pH和温度敏感性质进行了考察，发现SM1、SM1M和OSM1不同pH下溶解度不同，当pH由7．4增大到8．0，溶解度急剧增加。采用电位滴定法测定SM1、SM1M和OSM1的pKa分别为6．35，6．75和7．25，三者表现出不同程度的pH敏感性。以共聚物胶束形态、共聚物胶束粒径大小及分布、临界胶束浓度、相转变温度、溶解度等为指标，对合成的终产物OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1进行综合评价。研究发现，共聚物形成的胶束为核壳结构，形态为类球形，表面较光滑，大小均匀，其形成的胶束粒径较小，均在100nm左右，且随着温度升高，粒径减小，相同温度下pH增大时，粒径也减小。分别采用表面张力法和芘荧光探针法测定共聚物PCLA-PEG-PCLA和OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1的临界胶束浓度，分别为1×10-5g/ml和3×10-6g/ml。共聚物溶液-凝胶相转变温度研究表明，相同浓度的共聚物溶液随着pH的增大胶凝温度升高，当pH<7．4时，相转变温度变化并不明显，当pH>8．0时，共聚物溶液不发生溶液-凝胶相转变，当pH<8．0时，在相同pH条件下，相转变温度随着共聚物浓度的增加而降低。分别以5-氟尿嘧啶（5-FU）和多西他赛（DTX）为水溶性和脂溶性模型药，采用物理混合法和薄膜分散法制备5-FU和DTX载药缓释凝胶，考察两种不同性质的药物在缓释凝胶中的释药情况。研究发现，亲水性药物5-FU在凝胶中的释放持续9d，主要通过扩散方式释放药物；亲脂性药物DTX在凝胶中释放时间相对较长，持续16d，在释药初期以扩散为主，后期表现为凝胶溶蚀和扩散相结合的作用机制。影响两种药物从共聚物凝胶中释放的主要因素有药物性质、共聚物浓度、载药量等。5-FU在浓度为15％、20％、25％的共聚物中第9d的平均累积释放百分量达到89．66％，87．59％，80．85％，而DTX在第16d的平均累积释放百分量达到88．22％，84．06％，81．79％；载药量为0．2％、0．5％、1％的5-FU在浓度为25％的共聚物中第9d的平均累积释放百分量达到75．30％，80．85％，86．90％；而DTX在第16d的平均累积释放百分量达到78．78％，81．79％，87．51％。通过观察注射部位病变情况和病理组织切片有无过敏反应，考察了共聚物OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1凝胶溶液皮下注射后的生物相容性。病理组织切片显微照片显示，共聚物溶液在注射部位形成凝胶后，周围肌肉组织均无过敏症状出现，表明共聚物OSM1-PCLA-PEG-PCLA-OSM1生物相容性较好。以自制5-FU水溶液为对照，初步研究了5-FU缓释凝胶溶液在大鼠体内的药动学。普通5-FU水溶液组半衰期t1／2为0．29h，药时曲线下面积AUC0-t为44．5mg·h／mL，MRT为0．57h，而相同剂量的缓释凝胶组t1／2为29．2h，AUC0-t为342．4mg·h／mL，MRT为27．2h，表现出明显的缓释作用，缓释时间维持了3d。不同剂量（10，20mg／只）缓释凝胶实验组药动学参数比较，高剂量组（20mg／只）的AUC0-t为485．9mg·h／mL，t1／2为33．2h，均高于低剂量组（10mg／只），增大给药剂量表现出更好的缓释效果。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 一 智能水凝胶给药系统的研究进展
• 二 立题依据及研究内容
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成及表征'>第一章 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成及表征
• 1 仪器与试剂
• 1.1 仪器
• 1.2 试剂
• 2 实验部分
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成'>2.1 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成
• 2.1.1 温敏共聚物PCLA-PEG-PCLA的合成
• 1）的合成'>2.1.2 磺胺甲嘧啶低聚物（sulfamerazine oligomers,OSM₁）的合成
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成'>2.1.3 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的合成
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的表征'>2.2 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的表征
• 2.2.1 紫外（UV）
• 2.2.2 红外（FIRT）
• 2.2.3 核磁共振
• 2.2.4 凝胶渗透色谱（Gel permeation chromatography,GPC）
• 3 结果与讨论
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁合成工艺'>3.1 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁合成工艺
• 3.1.1 合成路线的选择
• 3.1.2 合成产物的纯化
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的表征'>3.2 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的表征
• 3.2.1 紫外
• 3.2.2 红外
• 3.2.3 核磁共振表征
• 3.2.4 凝胶渗透色谱（GPC）
• 4 本章小节
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的基本性质研究'>第二章 嵌段共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的基本性质研究
• 1 仪器与试剂
• 1.1 仪器
• 1.2 试剂
• 2 实验部分
• 1的pH敏感性研究'>2.1 pH敏感单体OSM₁的pH敏感性研究
• 2.1.1 pKa测定
• 2.1.2 不同pH下溶解度测定
• 2.1.3 pH依赖溶解度的测定
• 2.1.4 共聚物粘度测定
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁pH和温度敏感性质研究'>2.2 共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁pH和温度敏感性质研究
• 2.2.1 临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration,CMC）测定
• 2.2.2 共聚物胶束溶液粒径的测定
• 2.2.3 相转变温度（phase transition temperature,PTT）测定
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的理化性质性质考察'>2.3 共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁的理化性质性质考察
• 2.3.1 性状
• 2.3.2 负染法透射电子显微镜（TEM）观察共聚物胶束形态
• 2.3.3 溶解度的测定
• 3 结果与讨论
• 1、SM₁M和OSM₁pKa的测定'>3.1 SM₁、SM₁M和OSM₁pKa的测定
• 1、SM₁M和OSM₁不同pH下溶解度测定'>3.2 SM₁、SM₁M和OSM₁不同pH下溶解度测定
• 3.3 共聚物粘度测定
• 3.4 临界胶束浓度（CMC）测定
• 3.4.1 表面张力法测定共聚物的CMC
• 3.4.2 荧光光谱法测定共聚物的CMC
• 3.5 共聚物胶束溶液粒径测定
• 3.6 相转变温度（phase transition temperature,PTT）测定
• 4 本章小结
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁载药水凝胶的制备'>第三章 共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁载药水凝胶的制备
• 1 仪器与试剂
• 1.1 仪器
• 1.2 药品与试剂
• 2 实验部分
• 2.1 氟尿嘧啶体外分析方法的建立
• 2.1.1 最大吸收波长的选择
• 2.1.2 色谱条件
• 2.1.3 标准曲线的建立
• 2.1.4 回收率考察
• 2.1.5 精密度考察
• 2.1.6 定量限和最低检测限
• 2.1.7 溶液稳定性考察
• 2.2 多西他赛体外分析方法的建立
• 2.2.1 最大吸收波长的选择
• 2.2.2 色谱条件
• 2.2.3 标准曲线的建立
• 2.2.4 回收率考察
• 2.2.5 精密度考察
• 2.2.6 定量限和最低检测限
• 2.2.7 溶液稳定性考察
• 2.2.8 不同介质中溶解度考察
• 2.3 油水分配系数测定
• 2.4 载药水凝胶的制备
• 2.4.1 5-FU载药水凝胶的制备
• 2.4.2 DTX载药水凝胶的制备
• 2.5 负染法透射电子显微镜（TEM）观察共聚物胶束形态
• 3 本章小结
• 1-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁水凝胶中药物释放行为研究'>第四章 共聚物OSM₁-PCLA-PEG-PCLA-OSM₁水凝胶中药物释放行为研究
• 1 仪器与试剂
• 1.1 仪器
• 1.2 药品与试剂
• 2 实验部分
• 2.1 药物体外分析方法的建立
• 2.1.1 5-FU分析方法的建立
• 2.1.2 DTX分析方法的建立
• 2.2 载药水凝胶的制备
• 2.2.1 5-FU载药水凝胶的制备
• 2.2.2 DTX载药水凝胶的制备
• 2.3 药物体外释放考察
• 2.4 凝胶体外溶蚀考察
• 3 结果与讨论
• 3.1 体外释放条件的选择
• 3.2 共聚物浓度对药物释放的影响
• 3.3 载药量对药物释放的影响
• 3.4 药物性质对药物释放的影响
• 3.5 5-FU和DTX体外释放模型拟合
• 3.6 pH对凝胶溶蚀的影响
• 4 本章小节
• 第五章 共聚物组织相容性及5-FU缓释凝胶体内药动学研究
• 1 仪器、药品与试剂
• 1.1 仪器
• 1.2 药品与试剂
• 2 实验部分
• 2.1 组织相容性考察
• 2.2 皮下注射5-FU缓释凝胶大鼠药动学实验
• 2.2.1 注射用药液的配制
• 2.2.2 5-FU和内标（PABA）储备液的配制
• 2.2.3 实验动物
• 2.2.4 给药方案与样品采集
• 2.2.5 浆样品预处理
• 2.2.6 5-FU体内分析方法的建立和确证
• 3 结果与讨论
• 3.1 组织相容性
• 3.2 血药浓度测定结果
• 3.3 非隔室模型拟合统计结果
• 4 本章小节
• 参考文献
• 全文结论
• 致谢
• 发表文章