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智能药物释放体系能够在特定的时间和地点,以特定的剂量释放药物。刺激响应性高分子作为具有反馈机制的智能药物释放体系的载体基质,由于其受到外界刺激,如pH、温度、生物活性分子、离子、场等,通过改变自身结构来达到释放药物的目的。在众多的外界刺激中,由于光易于操作、无污染、无创伤等优点。因此,光刺激响应性高分子备受关注。光敏感性聚合物在化学传感器、固定化酶、记忆元件开关、组织工程、药物控:释等领域具有广阔的应用前景。
生物相容性良好的超支化聚缩水甘油醚(HPG)可有效负载疏水性药物;而对氨基偶氮苯(AAB)在紫外光照射下可发生异构变化;β-CD内部疏水,外缘亲水,通过非共价键能够与多种客体分子形成包囊络合物。因此,设计一种新型光敏感基于HPG高分子作为药物载体材料,以期用于控制药物的释放。
1.构筑光敏感载体材料的合成
本文采用丁二酸酐对超支化聚缩水甘油醚进行修饰使其末端带有羧基,后分别用乙二胺修饰的β-CD和AAB与末端为羧基的HPG通过酯化反应制备两种高分子,即CD-g-HPG和AAB-g-HPG。并通过核磁和红外已证实。
2.光敏感纳米复合物
(1)将CD-g-HPG和AAB-g-HPG溶液进行复合,制备出具有光敏感性的纳米复合物。通过FT-IR和1H NMR方法证明了复合物成功地制备;该纳米复合物呈球形,粒径在200~250 nm,具有较宽分布,这是由于复合物形成初期是以小聚集体形式出现,由于分子间的范德华力、氢键等使小聚集体逐渐形成大的聚集体。由于大聚集体间电荷及周围水间的作用使得大聚集体不再进一步增大;在紫外光波长(365 nm)照射下,复合物的吸光度逐渐降低,证实偶氮部分从反式变为顺式发生异构变化;该纳米复合物的载药量及包封率可高达27.63%和59.82%。复合物中偶氮部分含量越多,其与疏水药物的作用越大,载药量就越高。
3.体外释放
与无紫外光照射相比,载药复合物在紫外光照射下,紫杉醇的释放明显增加,可高达45%。这证实该复合物是一种光敏性载体;纳米复合物毒性测试结果显示,当复合物的浓度在1~200μg/mL之间变化时,肝癌细胞(HepG2)增殖率在80%以上,证实该复合物对细胞无毒副作用。因此,该光敏感纳米复合物作为疏水性药物具有潜在的应用价值。
本文的创新点:通过对生物相容性良好的亲水性超支化聚缩水甘油醚的功能化进一步增加疏水性药物的包埋;将光敏性小分子引入到超支化聚缩水甘油醚中,实现对疏水性药物的可控释放。