可降解介孔硅球载药-润滑体系的构建及摩擦学研究

作     者：万李 

作者单位：贵州大学 

学位级别：硕士

导师姓名：庹必阳;张洪玉

授予年度：2020年

学科分类：1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 10[医学] 

主      题：介孔二氧化硅纳米粒子 生物可降解 聚电解质分子刷 水合润滑 骨关节炎 载药释药 

摘      要：针对早期阶段的骨关节炎治疗,本研究基于介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)的高效载药性能,对其表面进行特定功能化,使改性后的MSNs具有水合润滑功能。功能化的MSNs进行载药后,可注射到患者的关节中,改善关节软骨滑动接触面润滑的同时进行缓释药物治疗,达到治疗早期骨关节炎的效果。为此,本研究采用紫外光聚合的方法,在MSNs表面化学接枝具有水合润滑功能的聚电解质分子刷(聚甲基丙烯酰乙基磺基甜菜碱,ploy 3-[Dimethyl-[2-(2-methylprop-2-enoyloxy)ethyl]azaniumyl]propane-1-sulfonate,p SBMS),制备了可注射的超润滑纳米药物载体(MSNs@p SBMA),并负载药物模型罗丹明B(Rh B)。MSNs@p SBMA不仅基于p SBMA两性离子聚电解质分子刷,改善滑动接触面的润滑性能,而且通过MSNs大量可载药的介孔孔道持续地进行药物释放,达到治疗骨关节炎的目的。在润滑测试中,MSNs@p SBMA-1、MSNs@p SBMA-2和MSNs@p SBMA-3(“1、2和3表示MSNs表面接枝p SBMA聚电解质分子刷的厚度)的摩擦系数分别为0.087、0.071和0.045,与MSNs(0.221)的摩擦系数相比有较大改善。此外,负载Rh B的三种MSNs@p SBMA在54小时内的药物释放率分别为49.93%,42.41%和39.33%。水合润滑测试后,滑动接触面的扫描电镜表面形貌分析表明,MSNs@p SBMA可粘附在滑动接触面,保护其免受严重磨损。MSNs在体内几乎很难在短时间内降解,进而导致生物蓄积的毒性作用。本研究进一步通过油水双相分层法,制备了具有低交联硅酸盐骨架的可生物降解介孔二氧化硅纳米粒子(Biodegradable mesoporous silica nanoparticles,b MSNs)。通过光聚合在b MSNs表面接枝聚2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱(ploy 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine,PMPC),合成了一种生物可降解的超润滑纳米粒子(b MSNs-NH@PMPC)。体外降解实验表明,b MSNs和b MSNs-NH@PMPC的降解周期约为7天,可有效避免长期生物蓄积的毒副作用。经摩擦学测试表明:b MSNs-NH@PMPC悬浮液的摩擦系数约为0.088,比b MSNs的摩擦系数(0.1584)低50%。这是由于在b MSNs表面接枝PMPC聚电解质分子刷上的两性离子电荷(N(CH)和PO),产生了水合润滑作用。此外药物缓释测试表明b MSNs-NH@PMPC缓释效果非常明显。这种可生物降解的b MSNs-NH@PMPC在骨关节炎的临床治疗中,更具有广阔的应用前景。