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羥基磷灰石/海藻酸鈉/殼聚糖復合微球的制備及性能研究
姓名:鄧詩婷
學號:2111540038
院系:藥學院
學位類型:學術學位
專業:藥劑學
研究方向:生物醫用材料的制備及性能研究
導師:賁永光副教授
論文提交日期:2018年5月23日
論文答辯日期:2018年5月18日
學位授予單位:廣東藥科大學
二〇一八年五月
STUDY ON THE PREPARATION AND
PROPERTIES OF
HYDROXYAPATITE/SODIUM ALGINATE/CHITOSAN COMPOSITE
MICROSPHERES
Candidate:Shi-ting Deng
Student ID:2111540038
Affiliation:School of Pharmacy
Academic Degree Aplied for:Master of Medicine
Speciality:Pharmaceutics
Supervisor:Prof.Yong-guang Bi
Assistant Supervisor:
Day of Defence:May 2018
Degree-Conferring-Institution:Guangdong Pharmaceutical University
May 2018
羥基磷灰石/海藻酸鈉/殼聚糖復合微球的制備及性能研究
摘要
骨缺損的修復治療是骨外科亟待解決的棘手問題,制備具有高生物相容性、多功能的骨移植替代物是骨組織工程領域的研究熱點。羥基磷灰石(HA)是脊椎動物牙齒和骨的主要無機成分,不僅具備較高的生物相容性,還具有良好的骨傳導性。迄今為止,學者們探索出了多種制備HA的方法,但傳統的制備方法大都存在制備時間長和過程繁瑣等缺點,因此,尋找一種操作簡便的、高效的和環境友好的新合成技術制備HA,將有助于HA的推廣及應用。由于人工合成的單一HA降解速率慢,可塑性差,易團聚。同時,不規則形狀的骨替代物植入機體內容易對損傷部位造成二次損傷,為克服這些缺點,本文將HA納米粒與其他高分子材料制備成規則型的復合材料,以期獲得更加優異的性能。因此,本文深入研究了羥基磷灰石/海藻酸鈉/殼聚糖復合微球的制備及其性能,以期為復合微球在骨組織工程及藥物傳遞系統等應用領域提供方法和依據,其主要的研究內容及結論如下:(1)采用雙頻超聲法制備HA納米粒,探討超聲參數(功率和時間)對HA納米粒形貌和相組成的影響,找出適宜的制備工藝條件,并初步探討超聲空化效應強度對HA晶體的影響機理。結果表明:雙頻超聲法能快速有效地制備出棒狀的HA納米粒,雙頻超聲系統能顯著有效地增強超聲空化效應強度,增強的空化效應強度能有效地改善
HA納米粒的分散性和降低顆粒粒徑。與傳統制備方法相比,雙頻超聲法明顯縮短合成時間且綠色環保,有望成為一種新型的、快速有效的、環境友好型的合成HA納米粒的方法。
(2)采用乳化交聯法將HA、殼聚糖(CS)、海藻酸鈉(SA)復合構建成具有三維空間結構的HA/SA/CS三元復合微球,考察制備條件對復合微球形貌和分散性的影響,研究發現SA濃度,水油相體積比,HA含量,乳化劑用量和轉速均對復合微球形貌和分散性有較大的影響。
(3)以鹽酸阿霉素(Dox·HCl)為藥物模型,比較HA,HA/SA 和HA/SA/CS三種材料的的載藥量和包封率,并研究HA/SA/CS/Dox 復合微球在不同PH 值的模擬體系環境中的體外釋藥性能,并對釋藥曲線進行模型方程擬合。結果表明,單一HA納米粒的載藥量為(1.18 mg Dox/20 mg HA),包封率為11.77%。HA/SA/CS復合微球的載藥量為(9.37 mg Dox /20 mg HA/SA/CS),包封率為93.72%。HA 納米粒的載藥量遠低于HA/SA/CS復合微球的載藥量,說明三元復合微球的三維空間結構有利于包載更多的藥物。HA/SA/CS/Dox載藥微球的體外釋藥行為具有PH響應性,緩釋性,在不同PH值的釋放介質中的釋藥行為均可用一級釋放速率方程描述其釋藥過程。
(4)研究HA,HA/SA和HA/SA/CS三種材料的生物相容性,實驗結果表明,HA,HA/SA和HA/SA/CS三種材料在實驗濃度范圍內的溶血率均在5% 以內,對人體正常支氣管上皮細胞(16 HBE)的毒性很小,三種材料均符合醫用生物材料的溶血性和細胞毒性實驗