简析栓塞壳聚糖微球制备优化及其乙酰化微球作为潜在栓塞材料

更新时间:2024-03-04 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:经导管血管栓塞术(Transcatheter arterial embopzation, TAE)是在X射线下,经导管向靶血管内注入或送入栓塞物质,使血管闭塞以而达到预期治疗目的的技术。它通过阻塞血管血流,减少病灶或身体某个特定部位的血液供给达到治疗疾病目的。该技术具有微创性、全程影像引导和选择性靶血管插管技术,使得栓塞的准确性和可控性大大增强,成为革命性的临床治疗策略。微球因其栓塞效果好、对特定组织器官的靶向性高、可以与化疗药结合可缓释药物等优点,以而受到越来越多的关注,是目前常见的栓塞载体。壳聚糖(Chitosan)是甲壳质脱乙酰基后得到的一种天然阳离子多糖,化学名称为β-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡聚糖。具有良好的生物相容性、生物可降解性、天然无毒、抑菌性、抗肿瘤、增强免疫及抗氧化活性等,在医药、食品、农业、生化、化工、环保等诸多领域都有一定的运用价值。近年来以壳聚糖及其衍生物为原料的有关栓塞剂一直是探讨的热点,其既具有自身优良的生物学活性,又可以包载多种药物,起到物理栓塞和化学治疗双重作用。本论文以壳聚糖为原料,采取乳化-交联法制备壳聚糖微球(CMs)及乙酰化微球(ACMs),检测其理化性质及生物相容性,利用乙酰化后的微球进行兔耳模拟栓塞实验检测栓塞效果,为临床运用奠定基础。采取O/W乳化交联法对现有的壳聚糖制备微球,通过单因素浅析法和响应面浅析法综合考察了壳聚糖浓度、乙酸浓度、Span80量、甲苯量、乳化转速、乳化时间、甲醛量和交联时间对微球制备的影响,通过Plackett-Burman实验设计、最陡爬坡实验及Box-Behnken实验设计浅析各因素的主次效应、优化各因素水平,多次实验后得出微球制备工艺为:2%(w/v)壳聚糖用1.7%(v/v)的醋酸溶解,取100ml加入含7ml Span80和2ml tween-60的488ml甲苯中,1100rpm搅拌60min充分乳化,然后加入10ml甲醛溶液再搅拌60min进行固定,最后完成微球的制备。经重复实验得到微球实验值(8.03g)和论述值(7.93g)相差不大,所得微球表面光滑、球形完整、形状规则。经乙酰化CMs得到乙酰化壳聚糖微球(ACMs),微球表面光滑、球形完整,分散良好。FT-IR显示ACMs在1595cm~(-1)处出现乙酰氨基特点吸收峰。壳聚糖、CMs、ACMs的脱乙酰度分别为90.57%、84.83%和20.92%,说明形成微球后有5.7%的氨基发生交联反应,之后又有63.9%的氨基被乙酰化。CMs溶胀率与pH值呈反比,ACMs溶胀率受pH值影响较小。同时,两种微球溶胀率受环境温度影响都很大,随着温度升高而增加。微球热稳定性良好,在121℃、150kPa加热1h无显著变化,室温静置3个月后,形态依然完整。ACMs在溶菌酶的作用下酶解速度大于CMs,8周后两者质量分别下降了58.1%和40.7%,降解后的微球表面凹凸不平、出现空腔。两种微球均能吸附BSA,由于CMs上氨基更多,所以蛋白吸附量比ACMs的大,达到吸附平衡时间也长。ACMs在低浓度(10mg/ml)和高浓度(50mg/ml)时溶血率均小于5%,而CMs在高浓度时显著溶血;ACMs所诱导的血栓形成反应较小,血栓量显著少于CMs,结果说明ACMs具有良好的血液相容性。MTT法比较了两种微球对胎鼠成纤维细胞(MEFs)的毒性,MEFs细胞能在稍小粒径(132μm、260μm)的两种微球上生长良好,而在大粒径(429μm)上无法生长,MEFs在CMs上的增殖率随着孵育时间的延长而降低,但在ACMs上增殖率随着孵育时间的延长而上升。通过蛋白吸附、血液相容性、细胞毒性实验表明ACMs具更好的血液相容性和细胞相容性。对两种微球进行体内生物安全性评价。材料浸提液无皮肤致敏性和刺激性,对兔眼角膜也无刺激性。以高剂量(0.5ml/10g)通过尾静脉注射比腹腔注射对动物的刺激略大,注射后24h时体重下降,但之后恢复正常,而腹腔注射对小鼠无影响,表明材料浸提液无潜在急毒性。将微球植入大鼠肌肉后,术后3d、7d、14d时对大鼠肝、肾功能无影响;但植入炎症反应导致WBC水平升高(P0.05),7d后之后恢复正常;微球在体内逐渐被降解,没有引起显著的组织排异反应,有良好的组织相容性。ACMs栓塞兔耳动脉3d后,兔耳发炎水肿,耳尖由于血管被堵出现发黑、结痂现象;栓塞后7d,兔耳消肿,耳尖显著发黑、结痂、缺血性坏死;栓塞15d,耳尖部位小动脉萎缩消失,周围组织干性坏死,部分发生脱落,与坏死组织交界的边缘表皮萎缩增厚;结果表明ACMs有显著栓塞效果。检测了盐酸阿霉素(ADM HCl)载药微球的包封率、载药量及体外缓释行为。两种微球包封率和载药量分别为54.8±1.23%、11.1±0.61%,由于脱水作用,导致未干燥的CMs的药物包封率和载药量均高于干燥后的微球(分别为62.53%、13.67%)。载药微球体外释药探讨表明,两种载药微球在pH4.0介质中缓释率要在比在pH7.2介质中大,且ACMs缓释效果优于CMs,有着显著缓释作用。实验发现壳聚糖微球,尤其是乙酰化壳聚糖微球具有良好的血液相容性、细胞相容性、组织相容性,生物安全性高,栓塞效果显著,可以作为临床上潜在的血管栓塞材料。关键词:壳聚糖论文微球论文乙酰化论文栓塞剂论文介入治疗论文
本论文由www.808so.com摘要4-7
Abstract7-15
绪论15-40
1 壳聚糖概述15-25
1.1. 壳聚糖的活性作用16-19
1.2 壳聚糖作为药物缓释载体的类型19-23
1.3 壳聚糖微球制备策略23-25
2. 介入治疗与动脉栓塞术25-37
2.1 介入治疗25-27
2.2 经导管动脉栓塞术27
2.3 栓塞治疗运用范围27-30
2.4 栓塞材料30-34
2.5 动脉栓塞微球在介入治疗中的运用34-36
2.6 目前动脉栓塞微球不足和展望36-37
3 立题背景及探讨内容37-40
3.1 背景37-38
3.2 探讨内容38-39
3.3 技术路线39-40
第一章 单因素浅析法制备壳聚糖微球40-49
前言40
1. 材料40-41
1.1 材料与试剂40-41
1.2 主要仪器41
2. 策略41-42
2.1 壳聚糖微球的制备41
2.2 壳聚糖浓度的影响41
2.3 醋酸浓度的影响41
2.4 不同油相的影响41
2.5 不同 O/W 比例的影响41
2.6 乳化剂的影响41
2.7 交联剂及用量的影响41-42
3 结果与讨论42-47
3.1 壳聚糖浓度对微球制备的影响42-43
3.2 醋酸浓度对微球制备的影响43-44
3.3 不同油相对微球制备的影响44
3.4 不同 O/W 比例对微球制备的影响44-45
3.5 乳化剂对微球制备的影响45-46
3.6 交联剂的选择及用量对微球制备的影响46-47
4 结论47-49
第二章 响应面浅析法优化制备壳聚糖微球的探讨49-65
前言49-50
1. 材料50
1.1 材料与试剂50
1.2 主要仪器50
2. 策略50-54
2.1 壳聚糖微球的制备50-51
2.2 响应面浅析法的建立51-53
2.3 CMs 的形态学观察53
2.4 实验数据统计浅析53-54
3 结果与讨论54-63
3.1 通过 PBD 设计筛选影响 CMs 形成的影响因素54-55
3.2 最陡爬坡实验结果55
3.3 Box‐Behnken 实验结果55-58
3.4 响应面法优化实验条件58-62
3.5 CMs 表面形态观察62-63
4 结论63-65
第三章 壳聚糖微球及其乙酰化微球理化特性65-84
前言65-66
1. 材料66
1.1 材料与试剂66
1.2 主要仪器66
2. 策略66-69
2.0 壳聚糖微球及其乙酰化微球的制备66
2.1 微球的表面形态及粒径浅析66
2.2 壳聚糖及微球的红外光谱浅析66-67
2.3 壳聚糖及微球脱乙酰度的测定67
2.4 微球的溶胀率的测定67-68
2.5 微球的热稳定性测定68
2.6 微球的体外降解测定68
2.7 数据浅析68-69
3 结果与讨论69-83
3.1 微球的表面形态及粒径69-72
3.2 微球的红外光谱72-73
3.3 壳聚糖及微球的脱乙酰度73-76
3.4 微球的溶胀性76-79
3.5 微球的稳定性79-80
3.6 微球的体外降解80-83
4 结论83-84
第四章 壳聚糖微球及其乙酰化微球体外生物学特性84-99
前言84-85
1. 材料85
1.1 材料与试剂85
1.2 主要仪器85
2. 策略85-89
2.1 微球对 BSA 蛋白的吸附性测定85-86
2.2 微球血液相容测定86-87
2.3 微球细胞毒性测定87-89
2.4 数据浅析89
3 结果与讨论89-97
3.1 微球对 BSA 的吸附性89-91
3.2 微球的溶血率91-93
3.3 微球的致血栓性93-94
3.4 微球细胞毒性实验94-96
3.5 MEFs 细胞形态学观察96-97
4 结论97-99
第五章 微球的生物安全性及兔耳栓塞探讨99-125
前言99-100
1. 材料100
1.1 材料与试剂100
1.2 主要仪器100
2. 策略100-109
2.1 材料浸提液的制备100-101
2.2 皮肤迟发型超敏反应 (delayed-type hypersensitization)实验101-103
2.3 皮肤刺激性实验103-105
2.4 眼刺激实验105-106
2.5 小鼠全身急毒实验106-107
2.6 体内埋植实验107-108
2.7 动脉栓塞实验108
2.8 数据浅析108-109
3 结果与讨论109-124
3.1 皮肤迟发型超敏反应实验结果109-110
3.2 皮肤刺激性实验结果110-112
3.3 眼刺激实验结果112-113
3.4 小鼠全身急毒实验结果113-114
3.5 体内埋植实验结果114-121
3.6 兔耳栓塞实验结果121-124
4 结论124-125
第六章 阿霉素载药微球的制备及体外释放125-134
前言125
1. 材料125-126
1.1 材料与试剂125-126
1.2 主要仪器126
2. 策略126-127
2.1 盐酸阿霉素微球的制备126
2.2 盐酸阿霉素标准曲线的绘制126
2.3 盐酸阿霉素微球载药量和包封率126-127
2.4 盐酸阿霉素微球体外释放127
2.5 数据浅析127
3 结果与讨论127-132
3.1 盐酸阿霉素标准曲线的建立127-129
3.2 盐酸阿霉素微球包封率和载药量测定129
3.3 盐酸阿霉素微球体外释放的测定129-132
4 结论132-134
全文结论134-138
1 主要结论134-137
2 论新点137
3 有着的不足及展望137-138
参考文献138-152
附录152-153
致谢153-154
个人简历154
发表的学术论文154

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