Page 117 - 《精细化工》2022年第10期

第 39 卷第 10 期 精 细 化 工 Vol.39, No.10
2022 年 10 月 FINE CHEMICALS Oct. 2022

功能材料
黏膜黏附性缺氧响应型壳聚糖胶束的制备与性能

*
袁 帆，廖 曦，陈献煌，彭志平
（南昌大学 物理与材料学院，江西 南昌 330031）

摘要：以 2-硝基咪唑和 6-溴己酸乙酯为原料，合成了缺氧响应型 6-(2-硝基咪唑)己酸（NIHA），将其接枝改性
壳聚糖合成了取代度分别为 3.9%、6.3%和 8.9%的两亲性壳聚糖-g-6-(2-硝基咪唑)己酰胺（CS-NID）。利用
1 HNMR、UV 和 FTIR 表征了 CS-NID 的化学结构。CS-NID 在水中能自组装形成纳米胶束，并采用 DLS、Zeta
电位和 UV 对胶束进行了表征。结果表明，CS-NID 胶束的平均粒径为 165~190 nm，粒径随 NIHA 取代度增加
而减小。胶束具有优良的储存稳定性、黏膜黏附性、pH 响应性和缺氧响应性。阿霉素（DOX）通过疏水相互作
用被装载进胶束内，最大载药率（DLC）可达 13.3%，最大包封率（DLE）可达 44.3%。体外药物释放研究表明，
CS-NID 胶束具有明显的缺氧响应药物释放行为，在正常生理环境（常氧，pH 7.4）中 24 h 最大药物释放量仅为
42%，而在缺氧的酸性（pH 5.4）条件下，2 h 内药物释放量高达 65%，24 h 内药物释放量超过 92%。
关键词：黏膜黏附；缺氧响应；胶束；壳聚糖；2-硝基咪唑；功能材料
中图分类号：TQ630 文献标识码：A
文章编号：1003-5214 (2022) 10-2051-10 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID)：

Preparation and properties of mucoadhesive and
hypoxia-responsive chitosan micelles

*
YUAN Fan, LIAO Xi, CHEN Xianhuang, PENG Zhiping
（School of Physics and Materials, Nanchang University, Nanchang 330031, Jiangxi, China）

Abstract: Amphiphilic chitosan-g-6-(2-nitroimidazole)hexanamide derivatives (CS-NID) with substitution
degrees of 3.9%, 6.3% and 8.9% were synthesized by graft of hypoxia-responsive 6-(2-nitroimidazole)hexanoic
acid (NIHA), which was prepared from 2-nitroazole and 6-bromohexanoic acid ethyl ester, onto chitosan
1
macromolecule, and then characterized by HNMR, UV and FTIR. Next, the micelles, formed by CS-NID
self-assembly in aqueous solution, were analyzed by DLS, Zeta potential and UV. The results showed that
the average size of CS-NID micelles was 165~190 nm and negatively correlated to NIHA substitution
degree. Meanwhile, the micelles exhibited excellent storage stability, mucoadhesion, pH responsiveness and
hypoxia responsiveness. Doxorubicin (DOX) was encapsulated in micelles by hydrophobic interaction with
the maximum drug loading content (DLC) and drug loading efficiency (DLE) of CS-NID micelles of 13.3%
and 44.3%, respectively. In vitro drug release analysis demonstrated that DOX was delivered by CS-NID
micelles with a distinctly hypoxia-responsive behavior. Under normoxic conditions, only 42% of loaded
DOX was released from the CS-NID micelles within 24 h, while under hypoxic conditions, 65% of loaded
DOX was released in 2 h, and over 92% DOX was released within 24 h.
Key words: mucoadhesion; hypoxia responsive; micelles; chitosan; 2-nitroimidazole; functional materials

[1]
缺氧与癌症、心脏病、类风湿性关节炎和血管 甚至可达到 0 mmHg ，远低于正常组织氧分压
[2]
疾病等密切相关 [1-2] 。比如，实体肿瘤部位的氧分压 （30~50 mmHg） 。基于实体瘤内部普遍存在的这
一般低于 5~10 mmHg，在肿瘤的核心区域，氧分压 种缺氧特性，缺氧响应型纳米载体用于递送抗癌药

收稿日期：2022-02-22; 定用日期：2022-06-06; DOI: 10.13550/j.jxhg.20220152
基金项目：国家自然科学基金（21965021）；江西省自然科学基金（20202BAB204010）
作者简介：袁 帆（1997—），女，硕士生。联系人：彭志平（1977—），男，教授，E-mail：zzpeng@ncu.edu.cn。