ph敏感的gma修饰葡聚糖水凝胶的制备与体外释药研究(1)

pHpH 敏感的敏感的 GMAGMA 修饰葡聚糖水凝胶的制备修饰葡聚糖水凝胶的制备 与体外释药研究与体外释药研究(1)(1) 作者：吴红，张镇西，吴道澄，任波，苏丹 【关键词】药物释放 PreparationandinvitroevaluationofpHsensitiveGMAdext ranhydrogels 【Abstract】AIM:TopreparethebiodegradablepHsensitiv ehydrogelsforcontrolleddrugdeliveryandtostudyitsint elligentdrugreleasecharacteristics.METHODS:Hydrogel swereobtainedbyradicalcopolymerizationofaqueoussolu tionofglycidylmethacrylatederivativeddextranwithacr ylicacidusingammoniumperoxydisulfateandN,N,N,Ntetra methylethylenediamineasaninitiationsystem.Thedegree ofGMAsubstitutionwasdeterminedby1HNMR.Thehydrogelsw eresubjectedtoequilibriumswellingstudiesinenzymefre esimulatedgastricandintestinalfluids.Thereleaseprof ilesofPingyangmycinentrappedhydrogelsinvitrowereest ablishedinenzymefreeSGFandSIF.RESULTS:TheDSofGMAwas andtheswellingstudiesclearlyindicatedthatthesehydro gelsweremoreswolleninSIFthanthoseinSGF.Thereleaseof PYMfromthehydrogelswasmuchfasterinSIF.After24h,abou t22%and43%oftheentrappeddrugwerereleasedinSGFandSIF,r espectively.CONCLUSION:TheswellinganddrugreleaseofP olyhydrogelsarestronglydependentonthepHvalue. 【Keywords】dextran;acrylicacid;hydrogels;pHsensiti ve;swelling;drugrelease 【摘要】目的:研究用于控释体系中的可生物降解的 pH 敏感水凝胶的制备方法及其智能释药特性.方法：过硫酸铵 （APS）和四甲基乙二胺作引发体系，甲基丙烯酸缩水甘油 酯修饰的葡聚糖与丙烯酸自由基共聚制备水凝胶.GMAdex 中 GMA 的取代度（DS）用核磁共振测定.在无酶的人工胃液 与人工肠液中测定凝胶的平衡溶涨率，并分别测定载有平 阳霉素的水凝胶在两种释放介质中的释药曲线.结果：GMA 的取代度是，凝胶在人工肠液中的溶涨率明显大于人工胃 液，释放平阳霉素的速率也明显快于胃液.24h 后，人工胃 液与肠液中的累积药物释放率分别为 22%和 43%.结论：聚 水凝胶的溶涨与释药具有 pH 敏感性. 【关键词】葡聚糖；丙烯酸；水凝胶；pH 敏感；溶涨； 药物释放 0 引言 水凝胶具有良好的物理化学性质和生物相容性，与疏 水聚合物相比，水凝胶与被固定在其中的药物或生物活性 分子的相互作用极其微小，可使被固定的物质长时间的保 持活性.因此水凝胶在药物控制释放等领域有着广泛的应用.特 别是环境敏感水凝胶作为智能聚合物为设计和制备自调式 给药系统和生物工程方面的多种新应用提供了可行性1.它 们的特点是随着温度、pH 值、离子强度及超声波等外界标 志的微小变化，多孔凝胶的相体积会发生较大变化，内含 物的释放速度急剧变化，而一旦标志物恢复，相体积与内 含物释放速度也恢复原状，此即智能化可逆性响应.甲基丙 烯酸缩水甘油酯（glycidylmethacrylate,GMA）修饰葡聚 糖水凝胶具有生物可降解性2 ，通过凝胶网络控制药物 或蛋白的释放，但不具备智能化响应特性3.聚丙烯酸 水凝胶具有良好的 pH 响应性，但机械强度较差，限制了其 在药物载体方面的应用.我们将 GMA 修饰 dex 与丙烯酸共聚， 得到了既有 pH 响应性、又有一定生物降解性及机械强度的 新型水凝胶，并以平阳霉素做药物模型，研究了其酸敏释 药特性. 1 材料和方法 材料 dexT40，北京夏斯生物科技公司进口分装；GMA，百灵 威科技有限公司；4（N,N 二甲氨基）吡啶（DMAP） ，湖南海 利高新化工有限公司进口分装；四甲基乙二胺（TEMED） ， 上海生工进口分装；平阳霉素（PYM） ，中国药品生物制品 检定所；过硫酸铵（APS） ，丙烯酸，二甲基亚砜（DMSO） ， 分析纯，西安化学试剂厂；AAc 经减压蒸馏除去阻聚剂；无 酶人工胃液（SGF，pH）与人工肠液自制，SGF 缓冲液；SIF 缓冲液；5mL 一次性无菌注射器,威海市医用高分子有限公 司；BECKMANDU600 紫外分光光度计；体外释药装置自制. 方法 的制备参照文献4方法并加以改进.10gdexT40 溶解 在 90mLDMSO 中，通氮气，将 DMAP2g 和 GMAg 依次加入，完 全溶解后，30下搅拌反应 30h,反应液滴加至 400mL 无水 乙醇中，静置后抽滤得白色沉淀.沉淀溶解在 420mL 双蒸 水中，浓盐酸调节 pH78，于去离子水中彻底透析（4， 4d） ，冷冻干燥，得白色绒毛状产物即为 GMAdex，1HNMR 测 定取代度. /AAc 水凝胶的制备称取一定量 GMAdex（GMAdex 与 AAc 的质量比为 12）溶于 pH 的磷酸盐缓冲溶液中；再将一定 量 AAc 溶于适量 100g/LNaOH 溶液中，调至中性，氮气保护 下，将两者混合；加入微量 APS 与 TEMED，搅拌均匀后迅速 吸入注射器中，密封，37下反应 48h.将制备好的水凝胶 从注射器中缓缓推出，切成 23mm 厚的圆片，置于双蒸水 中浸泡 48h，除去残余引发剂和单体等杂质，真空干燥后备 用. 溶胀与溶胀率的测定干凝胶（Wd）37分别放入 pH 及 pH人工胃液与肠液中，在预定的时间间隔取出，用滤纸吸 干表面水分，称质量，直至溶胀平衡，凝胶质量不再增加 （Ws） ，根据公式 SR=/Wd 计算出溶胀率. 药物释放实验 10mgGMAdex/AAc 干凝胶放在 10mL 平阳 霉素饱和溶液中浸泡 48h，室温干燥后，根据质量差计算载 药率.将含药物的干凝胶块分别放入人工胃液、人工肠液 中，在设定的时间点定时取样 2mL，立即补加等量同质人工 胃液与肠液，在设定的时间点用紫外分光光度法测定累积 药物释放量. 2 结果 1HNMR 测得 GMAdex 的取代度，符合文献报道的 GMAdex 水凝胶的降解条件5.溶胀实验表明 GMAdex/AAc 水凝胶 在酸性条件下的溶胀率远远小于在碱性条件下的溶胀率， 具有明显的酸敏特性（Fig 2） ，凝胶在人工胃液与肠液中