【摘 要】
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药物递送系统(drug delivery systems)在现代医疗中扮演着重要的角色。在体内,主要用于癌症、糖尿病等疾病的治疗。在体外,主要用于对皮肤创伤的治疗和护理,包括了糖尿病足、褥疮以及烧伤等伤口。但是,传统的药物递送系统存在一些缺点,比如药物在到达目标位置之前失效或者提前释放等,从而降低治疗效率。智能药物递送系统的出现可以较好地解决这些问题。在对于糖尿病足和褥疮等慢性伤口的治疗和护理中,
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药物递送系统(drug delivery systems)在现代医疗中扮演着重要的角色。在体内,主要用于癌症、糖尿病等疾病的治疗。在体外,主要用于对皮肤创伤的治疗和护理,包括了糖尿病足、褥疮以及烧伤等伤口。但是,传统的药物递送系统存在一些缺点,比如药物在到达目标位置之前失效或者提前释放等,从而降低治疗效率。智能药物递送系统的出现可以较好地解决这些问题。在对于糖尿病足和褥疮等慢性伤口的治疗和护理中,传统敷料难以做到按需给药,频繁地更换敷料会对伤口造成二次伤害,减缓伤口愈合速度。而具有按需给药的敷料的出现对该类伤口的长期护理和治疗有着显著的提升效果。然而,目前具有载药功能的敷料只可做到药物缓释,无法做到按需给药。并且,在生物相容性,透气性和吸液性等方面仍有待提高。因此,本文利用温敏性高聚物(聚N-异丙基丙烯酰胺)(P(NIPAM-ABP))以及生物相容性良好的明胶制备了一种具有温度响应药物控释功能的纳米纤维膜。其中,为了防止药物的提前释放,选用了介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)作为药物的载体嵌合于明胶当中。首先,采用改进的St?ber法(模板复制法)制备了MSNs。该方法为:利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在去离子水中形成胶束,之后加入本体正硅酸四乙酯(TEOS),在氨水的催化下水解并沿胶束原位自组装形成纳米颗粒,之后在含有盐酸的乙醇中提取模板,则得到了具有介孔结构的二氧化硅纳米颗粒。并利用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),比表面与孔隙度分析仪(BET)和Zeta电位,傅里叶变换红外光谱(FTIR)和小角X射线衍射(SAXRD)等手段对其结构进行表征。结果显示,所制MSNs具有良好的分散性,并且表面带有负电荷,有利于其在溶液中的分散以及对小分子的吸附。所制MSNs具有均匀的尺寸,其平均粒径为89.46nm。其表面和内部具有连续的通孔,介孔的平均尺寸为6.52nm,比表面积为853.31m2/g。利用染料罗丹明B(RHB)作为替代性药物进行药物的负载,得到了载药的介孔二氧化硅纳米颗粒(R-MSNs)。经计算得,其对RHB的吸附率可达57%。其次,为了提高双组份纤维中明胶部分的水稳定性和力学性能,选用了绿色交联剂京尼平对明胶进行了交联。结果表明,京尼平含量为5wt.%时具有较为合适的交联效果,纳米纤维膜的水稳定性和力学性能有所提高。其中,拉伸断裂伸长率约为交联前的6.5倍,断裂功约为交联前的7.6倍,因此表明该交联剂提高了膜的韧性。此外,通过FTIR和XRD表征得到,交联之后明胶分子的二级结构发生了变化,分子中氢键发生了重排,无定型区增加,由此提高了膜的延展性。接着,进行了并列双组分纺丝。经探索,得到了当P(NIPAM-ABP)和明胶之间的挤出速度分别为1m L/hr和0.8m L/hr时,得到的并列纤维结构较好。之后,在明胶中添加含量为10%的R-MSNs,制得了载药的并列双组分纤维。通过SEM,TEM,FTIR,XRD和EDS等表征方法对其结构和成分进行了表征。最后,对并列双组分纳米纤维的温度响应性及其应用性能进行了表征。结果显示,该纤维具有温敏性,在低临界溶解温度(LCST)以上纤维呈现出弯曲的趋势,在LCST以下纤维呈现出伸展的趋势,进而使得纤维膜在LCST以上收缩,在LCST以下伸展。该纤维膜在LCST以上的药物释放速率是LCST以下的7.7倍,并且该过程是具有可逆性的。另外测得,该纤维膜可吸收自身7.7倍14.5倍的水,表明并列双组分纤维膜具有吸收和转移液体的能力。综上所述,本课题采用了静电纺丝技术,制备了药物释放速率受温度调控的并列双组分纳米纤维膜,并对其结构、化学以及应用等性能进行了测试,结果表明该纳米纤维膜具有药物控制释放功能并且该控释过程可逆。同时,通过吸水性、透气性等附加性能进行测试,发现所制并列双组分纤维膜可被潜在应用于敷料中的载药释药功能层。
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