Page 197 - 《精细化工》2020年第12期

第 12 期 刘俊任，等: 用于盐酸阿霉素释放的多响应性纳米凝胶 ·2559·

米凝胶完全溶胀状态，纳米凝胶的溶胀程度为 DLS 图 8 可以看出，载药纳米凝胶在干燥条件下依然保
粒径分析仪中测得的纳米凝胶完全溶胀状态下的体 持球形形态，颗粒大小约为 100~120 nm，表明药物加
积与 SEM 下干纳米凝胶颗粒体积的百分比 [26] ，经 载对纳米凝胶的形状没有显著影响。
过计算得到纳米凝胶的溶胀程度约为 337%。
2.5 纳米凝胶的载药性和在盐溶液中的稳定性研究
考虑到更小的颗粒更有利于穿透细胞膜和人体
内其他组织成分。为了平衡穿透性能和药物加载效
率，选择了以 m(MAMC-SBC)∶m(NIPAM)=1∶1 制
备的纳米凝胶，用于研究纳米凝胶的稳定性以及模
拟体外释放。此实验合成的纳米凝胶是一个球形基
质，具有良好的结构稳定性和溶胀性，推测其具有
三维网状内部结构，理论上可适应包括 DOX 在内的

多种药物。此外，在纳米凝胶上有促进 DOX 强静电
图 7 药物加载纳米凝胶在纯水和盐溶液中的稳定性
吸附的羧基基团，可以提高阳离子药物的负载效率。 Fig. 7 Stability of drug-loaded nanogels in water and NaCl
因此，此实验制备的纳米凝胶能够通过物理包封和 solution

静电吸附作用达到搭载药物的目的。显然，纳米凝
胶和环境 pH 的组成是影响载药效率的关键因素。
图 6 为纳米凝胶分别在不同 pH 下的 DOX 载药
效率。从 pH5 到 pH8，载药效率逐渐提高，当 pH8
时，载药效率为 82.7%；但在 pH9 开始下降。这是
由于质子浓度改变对纳米凝胶和 DOX 之间的静电
关联产生了影响，低 pH 减弱了阳离子和羧基之间 图 8 不同拍摄角度下 DOX 加载纳米凝胶的 SEM 图
Fig. 8 SEM images of the DOX-loaded nanogels at different
的静电吸附作用。此外，还发现 DOX 在强碱性条件 shooting angles
下会脱质子产生疏水性，影响载荷能力。因此，纳
米凝胶在弱碱性条件下负载性能最佳。 2.6 纳米凝胶的生物相容性测试
为了评估纳米凝胶的生物相容性，采用 MTT
法对小鼠肝癌细胞系 H22 进行相关测试，结果见图
9。从图 9 可以看出，在纳米凝胶质量浓度为 1~
80 mg/L 梯度范围内，孵育 24 h 的细胞存活率都高
于 80%，表明纳米凝胶拥有相对较低的细胞毒性，
由于实验过程中合成纳米凝胶所用的主要原料成分
都拥有较好的生物相容性，所以该结果是比较合理
的。而 DOX 已被证明是一种用于治疗癌症的有效药
物，这表明负载 DOX 的纳米凝胶有望成为一种良好

载体应用在癌症治疗上。

图 6 不同 pH 下纳米凝胶的载药效率
Fig. 6 Efficiency of drugs loading at different pH

图 7 为在水溶液和生理盐水（NaCl 质量浓度为
9 g/L）中载药纳米凝胶的粒径比较。从图 7 可以发
现，在水中纳米凝胶呈现出完全溶胀状态，在生理
盐水中纳米凝胶的粒径呈现缩小的态势，这是因为
离子浓度影响凝胶的电荷导致凝胶内部结构收缩引
起的。在 13 d 的测试期间内，在水中和生理盐水中
载药纳米凝胶都可以保持相对稳定的状态，表明纳

米凝胶具有良好的结构稳定性。 图 9 纳米凝胶孵育 24 h 后的细胞存活率
图 8 为 DOX 加载的纳米凝胶的 SEM 图像。从 Fig. 9 Viability of cells after incubation with nanogels for 24 h