Page 157 - 《精细化工》2020年第2期
P. 157

第 2 期                   孙苗苗，等:  可注射 CS/PLLA-SA 复合水凝胶的制备及载药性                              ·359·


                 当今社会饱受关节炎类病痛折磨的患者不计其                          （CS-HCl）的氨基通过静电作用，自组装形成可注
                                                        [1]
            数，如果不能得到及时治疗，患者的致残率极高 。                            射 CS/PLLA-SA 复合载药水凝胶，该凝胶有望用于
                                                        [2]
            传统治疗方法中主要是口服药物，治疗周期较长 ，                            药物控制释放、组织工程、生物传感器等领域。
            由于关节炎类口服药物的关节局部血药浓度需维持
            在一定值才能达到治疗目的，可能会因为服用剂量                             1   实验部分
            大而造成药物浓度过高带来机体中毒问题。目前，
                                                               1.1   试剂与仪器
            临床上提出关节腔内局部注射给药的方式，在关节
                                                                   L-丙交酯（也称左旋乳酸，L-LA），纯度≥98%
            腔的封闭空间维持较高的药物浓度，提高治疗关节
                                                               （HPLC），荷兰 Pruck 公司，使用前经乙酸乙酯重
            炎生物制剂（如蛋白类药物、基因药物）的生物利
                                                               结晶干燥后备用；辛酸亚锡〔缩写为 Sn(Oct) 2 〕，AR，
            用度，避免全身给药的副作用。但是关节腔内给药
                                                               美国 Sigma 公司；季戊四醇（PET），AR，国药集
            主要为注射药物溶液，药物在关节腔内被淋巴系统
                                                               团化学试剂有限公司；4-二甲氨基吡啶（DMAP），
            较快清除，需频繁注射，增加了患者的痛苦，加大
                               [3]
            了关节腔感染的风险 。                                        AR，济南西亚化学试剂有限公司；丁二酸酐（SA），
                 可注射水凝胶是一种可以体外注射，体内形成                          AR，重庆科龙化学试剂有限公司；三乙胺（TEA），
            三维网络结构且含大量水的高分子化合物，其柔软、                            AR，天津天力试剂有限公司；无水乙醇，AR，天
            润湿的表面以及与组织的亲和力减少了材料对周围                             津市致远化学试剂有限公司；二甲基亚砜（DMSO）、
            组织的刺激，使得水凝胶具有良好的生物相容性。                             三氯甲烷，AR，天津富宇精细化工有限公司；布洛
            水凝胶与关节软骨细胞外的基质相似，因此通过体                             芬（IBU），纯度≥98%（HPLC），Aladdin 试剂上海
            外将药物包载于亲水高分子化合物中，直接注射到                             分公司；壳聚糖盐酸盐（CS-HCl）（相对分子质量
                                                                      5
            病患关节处，原位形成水凝胶，靶向给药缓解并治                             为 4×10 ，脱乙酰度≥95%），上海天宝医药公司。
            疗病痛，同时也为病患关节提供润滑液。可注射水                                 Nicolet MX-1 型傅里叶变换红外光谱仪，美国
            凝胶体内给药可以延长药物释放，并在较长一段时                             Pekrin Elmer 公司；INOVA-400 MHz 型核磁共振波
            间内保持稳定形态，不必反复注射给药，减少病患                             谱仪，美国瓦里安公司；MALVER ZEN3690 型纳米
                [4]
            痛苦 ，对治疗关节炎等疾病具有重要意义。                               激光粒度仪，英国 Malver 公司；XDS-1B 型倒置显
                 可注射化学交联水凝胶中有毒反应残基会影响                          微镜，北京瑞宏诚科技发展有限公司；SIGMA 型场
            水凝胶的生物相容性。物理交联水凝胶是由分子链                             发射扫描电子显微镜，德国 ZEISS 公司；UV-2501PC
            间的疏水键、氢键、范德华力、静电吸引等作用力                             型紫外-可见分光光度计，日本岛津公司；DZF-6020
                                                     [5]
            推动形成的，其中，温度敏感型和 pH 敏感型 水凝
                                                               型真空干燥箱，山东精化工实验仪器设备有限公司；
            胶研究最为广泛。但是用于药物载体或者组织工程
                                                               DF-101S 型集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予
            的物理水凝胶，其较大的三维网络结构不利于药物
                                                               华仪器有限责任公司；RE-52AA 型旋转蒸发仪，上
            的精准缓控释放，且水凝胶的机械强度较差。近年
                                                               海亚荣生化仪器厂；C-SHA 型恒温水浴振荡器，常
            来，由纳米粒子乳液构成的可注射复合水凝胶引起                             州华国电器设备有限公司。
                             [6]
            了学者的极大兴趣 。
                 CS 是天然含氨基多糖         [7-8] ，被广泛用于药物传           1.2   可注射 CS/PLLA-SA 复合水凝胶的制备
                   [9]
            递载体 、基因治疗          [10] 、基因传递  [11] 、疫苗试剂   [12]   1.2.1  PLLA-SA 分散液的制备
            和隐形眼镜      [13] 等。然而，CS 单独制备的水凝胶机械                     称取预处理过的 L-LA 15 g 置于三口烧瓶中，在
                                                               90  ℃下搅拌至完全熔融；加入 0.53 g PET 和 3 mL
            性能较差。人体具有代谢 L-乳酸的酶即 L-乳酸脱氢
                                                               辛酸亚锡，通入高纯氮气，抽真空，于 130  ℃反应
            酶，聚 L-乳酸（PLLA）在体内降解后的相容性较
                                                               6 h；待反应体系冷却到室温后，加入三氯甲烷搅拌，
            好。基于此，将 PLLA 纳米微粒与 CS 通过静电作
                                                               直到 PET-PLLA 完全溶解，向其中加入无水乙醇并
            用，自组装制备出一种生物相容性良好的可注射载
            药水凝胶     [14] ，注射至病灶部位，可以长效释药，降                    搅拌，直至不再有沉淀析出，减压抽滤，46  ℃下真
            低药物的刺激性，缓解关节炎患者的治疗病痛。                              空干燥，得白色粉末状 PET-PLLA。称取 3 g PET-
                 本文采用先核后臂法合成四臂星型聚乳酸（PET-                       PLLA（1 mmol）和 0.6 g SA（6 mmol），加入 6 mL
            PLLA），再通过丁二酸酐对 PET-PLLA 进行羧基化                      DMSO 溶剂搅拌均匀，然后加入 0.4 g TEA（4 mmol）
            修饰，得到末端为羧基的 PLLA-SA，最后在不添加                         和 0.244 g DMAP（1 mmol），于 25  ℃反应 48 h。
            表面活性剂条件下，以丙酮为溶剂制备 PLLA-SA 分                        反应结束后，将混合液倒入冰水浴中析出沉淀，抽滤
            散液。以 IBU 为药物模型负载于 PLLA-SA 分散液                      后 45  ℃真空干燥得到产物 PLLA-SA（黏均相对分
                                                                             [15]
            的微粒中，PLLA-SA 末端的羧基与壳聚糖盐酸盐                          子质量为 3042） 。PLLA-SA 的合成路线如下所示：
   152   153   154   155   156   157   158   159   160   161   162