壳聚糖/聚N-异丙基丙烯酰胺温敏药物释放

壳聚糖/聚N-异丙基丙烯酰胺温敏药物释放

近年来,能够自动地对外界或内部环境变化(如:温度、酸碱性、光等）作出快速响应的智能材料备受人们的关注,特别是在生物医药领域,如药物控释放系统。对于传统的片剂、针剂或胶囊等给药模式,药物进入人体后,通过溶解扩散等作用进入血液,血药浓度先增大后减少,波动很大,这带来的问题是血药浓度过大药物对人体可能产生毒性,而过低药物又不能起到应有的作用。以新型的智能材料作为药物释放的载体,可以使药物在人体中能够缓慢可控地释放,从而减少患者的痛苦,还可以实现对病灶部位的温度、化学环境等异常变动自动感知,从而自动释放所需量的药物;而当身体正常时,药物控释系统恢复原来状态抑制释放。

智能材料根据材料基质的不同可大致分为:金属系、无机非金属系、高分子系以及复合杂化型智能材料。其中,高分子材料由于具有多水平结构层次和较弱的分子间作用力,加之侧链容易引入各种官能团,这些因素均有利于感知和判断环境,实现环境响应,因此应用范围十分广泛,其中又以高分子水凝胶材料突出。然而由于合成高分子材料具有单体毒性、生物相容性差以及不可降解等自身缺点,其应用特别是在药物释放体系中受到很大程度的限制。而自界存在高分子材料,相较于合成高分子,具有来源广泛、生物相容性好及没有毒性等特点,引起人们的广泛兴趣。其中壳聚糖是性能突出的自然界存在高分子材料之一,其前体甲壳素广泛存在于虾蟹等甲壳动物以及昆虫、藻类之中,是世界上仅次于纤维素的第二大类自然界存在高分子化合物,具有经济价值。此外,由于壳聚糖具有良好的生物相容性、生物可降解性等特点,因此壳聚糖在医疗材料领域也颇具吸引力。但壳聚糖本身不具有温度敏感性,人们通常采用接枝、共混及高分子互穿交联网络技术等手段,对壳聚糖进行改性,将温敏性材料复合到壳聚糖分子链上,从而赋予材料温敏性质。

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一种性能特异的水溶性高分子,在水中的溶解行为具有温度敏感特性,当温度升高到32℃左右,体系发生相转变。以壳聚糖为基材,采用高分子半互穿交联网络技术,将温敏性聚N-异丙基丙烯酰胺复合到材料中,制备一种高分子复合半互穿水凝胶。并以该复合材料作为药物控制释放载体,在模拟人体胃部pH酸碱环境下,分别在PNIPAM相转变温度以前(25℃)和相转变温度以后(50℃),通过液相色谱跟踪检测,研究该材料对药物的控制释放行为。