在给药系统的研究中,凝胶材料常被用于药物的控释。尤其是环境敏感水凝胶具有刺激应答特性,成为药学界广泛关注的热点。研究表明,机体炎症部位及肿瘤组织周围pH均低于正常组织,而温度却略高于正常体温。针对这一特征性差异,为了能更好的靶向治疗各种炎症乃至恶性肿瘤,以智能高分子材料为主体构建的应答式智能释药系统成为当前研究的热点方向。本文以葡聚糖(Dex)、N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)为原料,沉淀聚合法制备pH和温度双重敏感的马来酰化葡聚糖-g-聚(N-异丙基丙烯酰胺)(Dex-MA-g-PNIPAAm)纳米凝胶药物载体,以羟基喜树碱(HCPT)为药物模型,研究了不同条件下的释药性质。1.改性葡聚糖的制备将一定质量的顺丁烯二酸酐(MA)和葡聚糖(Dex,MW 70,000)溶解在LiCl/DMF(10 wt%)中,三乙胺作催化剂,一定条件下制备得到马来酰化葡聚糖(Dex–MA)。核磁共振(1H-NMR)测定其取代度。2.纳米凝胶的制备分别利用无皂乳液聚合法和沉淀聚合法制备纳米凝胶,在沉淀聚合方法中考查了三种不同的表面活性剂(溴化十六烷基三甲铵、吐温-80、十二烷基硫酸钠(SDS))以及反应配比对纳米凝胶的影响。通过比较纳米凝胶的形态、粒径、包裹率、载药率等指标,最终采用以SDS为乳化剂的沉淀聚合法为最佳制备纳米凝胶工艺。3.纳米凝胶的性质研究纳米凝胶的理化性质通过FT-IR,1H-NMR,TEM,粒度仪分别进行表征。利用透射电镜和粒度仪考察不同表面活性剂的量对成粒的影响。结果显示:在反应体系中,当表面活性剂的浓度小于其临界胶束浓度时,得到的纳米凝胶粒径较大、形态不规则;而当其浓度大于其临界胶束浓度时,得到的纳米凝胶粒径均匀,形态圆整,分散性良好。通过调节反应配比或改变表面活性剂的量可以将粒径控制在300nm以下。同时考察了温度对不同配比的纳米凝胶粒径的影响。随着马来酰化葡聚糖含量的增多,粒径增大;随着温度的升高,粒径减小,说明温度升高纳米凝胶发生了萎缩。浊度法测定不同配比下各个凝胶的临界相变温度并考察了pH对其的影响,结果发现,pH 3.0时,纳米凝胶的临界相变温度(LCST)小于PNIPAAm的临界相变温度即32℃,在pH 6时大于32℃,表明Dex-MA-g-PNIPAAm的LCST既受反应配比的影响,也与溶液的pH有关。以羟基喜树碱为药物模型,动态透析法测定不同条件时的释药特性。12h后,在温度为37℃,pH为2.0、5.0、7.4中的释药率分别为11%、19.65%、33%。随着pH的增大,药物释放率逐渐变大,说明纳米凝胶发生了溶涨。在此基础上进一步对纳米凝胶的温敏特性进行了探讨;4h后,pH7.4时在37℃、40℃的缓冲液中药物累积释放率分别为15%、25%。实验中NP8的LCST为38.1℃,37℃时,介质温度小于其LCST,纳米溶胶主要靠溶涨扩散释药;当温度升高至40℃,即大于自身的LCST时,纳米凝胶内部结构构象发生变化,疏水性作用增强,凝胶收缩,将药物挤压释放出来,因此后者药物释放率明显高于前者。4. Dex-MA-g-PNIPAAm纳米凝胶生物学实验研究以RPE细胞为研究对象,MTT比色法评价纳米凝胶的生物相容性,细胞相对增长率均在90%以上,生物相容性良好。同样方法制备荧光纳米凝胶,研究了影响RPE细胞内摄作用的两个因素:(1)纳米凝胶的浓度,将细胞放在含有0.01 mg/mL、0.1 mg/mL、1 mg/mL的纳米凝胶的培养基中6h,观察现象。(2)纳米凝胶与细胞接触时间的影响,将细胞分别放在1 mg/mL的培养基中1h、6h、24h,观察现象。结果表明:随着浓度的增大,摄取的细胞数目也相应增多;相同浓度下,随着接触时间延长,细胞中内摄的纳米凝胶逐渐增多。该研究结果证明了Dex-MA-g-PNIPAAm纳米凝胶是无毒、无刺激、生物相容性良好的生物医用材料。