刺激响应性明胶/海藻酸双层载体材料的制备研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

目前,生物大分子药物载体材料(例如微球)由于具有良好的生物相容性、生物可降解性、安全无毒性等性能特点,在组织工程、靶向药物、控制释放以及药物输送等方面具有广泛的应用前景[1-3]。同时生物大分子载体材料的药物缓释性及其自身可将降解性,已经成为缓释载体材料研究的热点。与常规药物相比,生物大分子载体材料能够通过包埋药物,减少药物副作用,延长给药时间同时改善患者的生活质量[4-6]。明胶是一种来源丰富的蛋白质类生物大分子,具有良好生物相容性、无毒性、生物可降解以及价廉易得等性能特点和优点。明胶在一定温度刺激下可以进行溶胶-凝胶状态的相互转变[7,8]。另外,海藻酸钠是一种具有生物相容性,生物降解性且无毒的天然多糖,可以从所有种类的褐藻中生产。它含有两种主要成分a-L-古洛糖醛酸(G)和b-D-甘露糖醛酸(M)。海藻酸钠可以与多价阳离子(例如Ca2 、Mg2 、Ba2 等离子)或戊二醛交联的海藻酸钠在药物应用中用作药物释放基质[9,10]

目前,双层载体材料(例如核-壳结构微球)的研究被广泛关注。这些双层球载体材料大多采用两步法进行制备[11],即第一步首先制备核-壳结构的内核,然后第二步再制备核-壳结构的外壳,从而得到所需的核-壳双层结构载体材料。例如,赵蕊等[12]先制备好明胶微球,配置异辛烷溶液作为油相,在油相中加入载药明胶微球,取水油相的体积比为1:1,再将海藻酸钠溶液逐滴加入油相中,利用乳化交联法制取核/壳结构的明胶/海藻酸钠缓释微球。Wu等人[13]首先以氯化钙为交联剂,采用乳化法制备了包埋血管内皮细胞生长因子的海藻酸钙核,然后将其分散在壳聚糖-聚己酸丙酯溶液中,最后形成海藻酸钙/壳聚糖-聚己酸丙酯核壳微球,并进行了血管内皮细胞生长因子的释放研究。采用一步法制备双层载体材料的研究目前开展很少。利用明胶的温度刺激响应性溶胶-凝胶转变性能和海藻酸钠能对钙离子响应形成凝胶,可采用简单方便的制备刺激响应性明胶/海藻酸双层载体材料的制备。该明胶/海藻酸双层载体材料能够将不同的物质分别装载在不同层中,保持被包埋物质原有的性能。同时,该明胶/海藻酸双层球具有刺激响应性能,可以在不同温度和不同pH下实现对所包埋物质的控制释放。此一步法制备的双层载体材料有制备方法简单,制备条件温和,易于后期处理且对环境友好等特点。因此,这种明胶/海藻酸双层载体材料在药物输送、控制释放、生物标记等领域具有潜在的应用价值[14-16]

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:(1)配制氯化钙-明胶混合溶液和海藻酸钠溶液:取明胶固体粉末,配制得到的明胶溶液。将氯化钙固体粉末加入到明胶溶液中,得到氯化钙-明胶混合溶液。取海藻酸钠固体粉末配置得到海藻酸钠溶液;(2)一步法制备刺激响应性明胶/海藻酸双层载体材料:用微量注射器取步骤氯化钙-明胶混合溶液,通过微量注射器将其滴加到海藻酸钠溶液中,形成明胶/海藻酸双层球。

材料表征:利用扫描电子显微镜观察双层载体材料的微观形貌;利用三维视频显微镜和imagej对材料进行粒度测试;利用紫外可见分光光度计对双层载体材料进行药物释放测试。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-7周:按照设计方案,制备刺激响应性明胶/海藻酸双层载体材料,并对材料进行表征分析。

第8-12周:采用sem、紫外可见分光光度计等测试技术对刺激响应性明胶/海藻酸双层载体材料的显微结构、溶胀率、药物缓释性能进行测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]jatariu(cadinoiu) a n, danu m, peptu c a, et al. ionically and covalentlycross-linked hydrogels based on gelatin and chitosan[j]. soft materials, 2013,11(1): 45-54.

[2] islang a, castro g r. tailoring of alginate-gelatin microspheres properties for oralciprofloxacin-controlled release against pseudomonas aeruginosa[j]. drugdelivery, 2014, 21(8): 615-626.

[3] singhb, sharma d k, dhiman a. environment friendly agar and alginate-based thiramdelivery system[j]. toxicological amp; environmental chemistry, 2013,95(4):567-578.

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