可原位凝膠化的溫敏聚(N-異丙基丙烯酰胺)類納米凝膠的研究.pdf

1、可注射的溫敏型聚合物溶液在不加任何有機溶劑和交聯(lián)劑的情況下，經(jīng)很小的插管導(dǎo)入體內(nèi)后可原位形成（半）固體凝膠，即在體溫時發(fā)生溶膠－凝膠轉(zhuǎn)變。作為植入體，可經(jīng)過簡單的混合而負載多種治療藥物和不需預(yù)設(shè)支架形狀，是理想的藥物載體、栓塞材料和組織工程支架材料?，F(xiàn)已開發(fā)出多種溫度誘導(dǎo)的凝膠化聚合物溶液，其常具有較大的黏度、或較慢的溫度響應(yīng)性，或較高的臨界凝膠化濃度等缺陷，限制了其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。 納米凝膠是平均粒徑在1－1000 n

2、m的交聯(lián)聚合物凝膠粒，其分散體常具有較低的黏度和較好的觸變性。與溫敏聚合物溶液相比，溫敏納米凝膠分散體還具有較強的溫度敏感性和快速的溫度響應(yīng)性，這些特性使之可用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。本文著重研究了溫敏納米凝膠分散體的溫敏相行為，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下： (1) 用沉淀聚合法制備了一系列交聯(lián)劑用量不同的聚（N-異丙基丙烯酰胺-co-丙烯酰胺）（poly(NIPAAm-co-Aam)，記為PNIP/Aam）共聚納米凝膠，動態(tài)光散射（DL

3、S） 檢測其粒徑為200～300 nm，且粒徑分布窄。用瓶倒轉(zhuǎn)法結(jié)合目視法研究了PNIP/Aam 納米凝膠分散體的溫敏相行為。隨著溫度的升高，PNIP/Aam 納米凝膠分散體一般經(jīng)歷四種相態(tài)：半透明溶脹的凝膠態(tài)、透明流體、不透明流體和白色收縮的凝膠態(tài)。交聯(lián)劑用量、分散體中納米凝膠的濃度對三個相轉(zhuǎn)變溫度的影響程度不同，其中對凝膠化溫度（GT）影響較大（超過20 ℃），對熱收縮溫度（ST）稍有影響（3 ℃左右），而對濁化溫度（CPT

4、）幾乎無影響。 (2) 分別采用DLS、時間掃描的UV-Vis 分光光度法、流變分析等研究了PNIP/Aam 納米凝膠的體積相轉(zhuǎn)變溫度（VPTT）、體積相轉(zhuǎn)變動力學(xué)和納米凝膠分散體的流變行為。納米凝膠中丙烯酰胺的用量越大，VPTT 越高，完成消溶脹所需時間越長、完成溶脹平衡所需時間越短。另外，納米凝膠分散體的CPT和ST 均隨Aam用量的增大而升高，而GT 隨Aam 用量的增大而降低。納米凝膠分散體在室溫時為假塑性的黏性液體，當溫

5、度升高到體溫附近時為彈性固體，即當溫度升高時發(fā)生了sol-gel轉(zhuǎn)變。這種sol-gel轉(zhuǎn)變具有可逆性，但有滯后現(xiàn)象。 (3) 研究了PNIP/Aam 納米凝膠粒對藥物的溫敏性負載及可原位凝膠化的納米凝膠分散體原位凝膠對藥物的釋放行為。結(jié)果表明，藥物分子對PNIP/Aam 納米凝膠的溫敏性無影響。交聯(lián)劑用量對納米凝膠的載藥性能和納米凝膠分散體的原位凝膠的釋藥行為影響不大；而粒徑大的納米凝膠的分散體原位凝膠對藥物的釋放較快。

6、 另外，原位凝膠對小分子抗癌藥物5-Fu的釋放較為快速和完全，而對大分子的BSA釋放緩慢且不完全。 (4) 分散介質(zhì)中造影劑碘海醇含量較高時，對PNIPAAm 類納米凝膠粒的體積相轉(zhuǎn)變和納米凝膠分散體的溫敏相行為都有較大的影響。這主要是因為多羥基的碘海醇的存在改變了納米凝膠粒周圍的微環(huán)境，使納米凝膠粒在較低溫度時處于收縮狀態(tài)，并使納米凝膠的VPTT 比不含碘海醇的水分散體的升高10 ℃。其納米凝膠分散體在體溫附近形成了半透明的溶脹

7、凝膠，而非收縮凝膠。 (5) 6.0 wt/v％的PNIP/Aam 納米凝膠PBS 分散體，室溫時為溶膠，在37 ℃時可迅速變?yōu)榘咨z。該納米凝膠分散體經(jīng)皮下注射能原位形成凝膠；尾靜脈注射實驗表明，該納米凝膠分散體能堵塞血管。離體細胞毒性實驗表明，PNIP/Aam 納米凝膠分散體具有較低的細胞毒性。 (6) 制備了一種可生物降解的CS/GPS 溫敏凝膠。增大甘油磷酸鈉的濃度，并將甘油磷酸鈉溶于氫氧化鈉稀溶液中來提高混合溶液