鈦酸鈣納米纖維的電紡制備及其藥物釋放性能研究.pdf

1、藥物控釋體系相對于傳統(tǒng)給藥方式具有更高的治療功效和更大的生物安全性等優(yōu)點，因而在生物醫(yī)學和藥學領域倍受關注。目前，雖然有關藥物控釋體系的研究已經(jīng)取得了很大進展，但可示蹤的藥物釋放載體依然是藥物控釋體系中的一個挑戰(zhàn)。
　　鈦酸鈣具有良好的化學穩(wěn)定性和生物相容性，結合靜電紡絲技術，制備了鈦酸鈣納米纖維載體，為了實時有效地監(jiān)測藥物載體在生物體中的藥物釋放過程，設計了近紅外(NIR)光功能化的鈦酸鈣多孔納米纖維用于藥物控釋體系。近紅外光在

2、生物體內具有較深的組織穿透力、較低的自發(fā)熒光和光散射效應。此外，位于750～850 nm區(qū)間的光譜被稱為第一近紅外窗口(NIRⅠ)，位于1000～1400nm區(qū)間的光譜被稱為第二近紅外窗口(NIRⅡ)，NIRⅠ和NIRⅡ都是生物組織的光透過窗口，其中，位于NIRⅡ光譜區(qū)間的近紅外光具有更深的組織穿透力。本研究取得的主要成果如下:
　　(1)采用溶膠-凝膠法和靜電紡絲技術制備了微結構可控的鈦酸鈣(CaTiO3,CTO)多孔納米管。包

3、含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、普朗尼克F127和CTO（金屬鹽溶液）的均勻溶膠在靜電紡絲過程中，由于相分離效應的發(fā)生，最終形成了鈦酸鈣納米管結構。研究發(fā)現(xiàn)調控PVP/CTO摩爾比使鈦酸鈣多孔納米管中空尺寸可控，當摩爾比從0.24 m變化到0.12m時，纖維直徑從～105 nm增大到～230 nm，纖維中空結構尺寸從0增大到～70 nm。
　　(2)采用溶膠-凝膠法和靜電紡絲技術制備了微結構可控的鈦酸鈣納米纖維。研究發(fā)現(xiàn)纖維的形貌與前

4、驅體的組分有關，通過調節(jié)前驅體中乙醇和冰乙酸的體積比從3.5變化到1.25，鈦酸鈣納米結構的形貌從橫截面為圓形的纖維狀轉變?yōu)閺澢膸?。采用布洛芬為模型藥物研究了鈦酸鈣納米纖維的藥物裝載量和藥物釋放行為，發(fā)現(xiàn)隨著普朗尼克F127在前驅體中的添加使用，鈦酸鈣納米纖維的比表面積和孔體積顯著下降，而未添加普朗尼克F127制備的鈦酸鈣納米纖維呈現(xiàn)最高的藥物裝載量和最持續(xù)緩慢的藥物釋放動力學。
　　(3)稀土釹離子摻雜的鈦酸鈣(Nd3+-C

5、aTiO3)在位于第一近紅外窗口(NIRⅠ)的激發(fā)光譜激發(fā)下能夠產(chǎn)生位于第二近紅外窗口(NIRⅡ)的光譜發(fā)射，提出使用Nd3+-CaTiO3多孔納米纖維作為藥物載體負載藥物，在藥物釋放過程中，通過探測該多孔納米纖維在第二近紅外窗口的光譜發(fā)射來試驗可監(jiān)測的藥物釋放的創(chuàng)新思路。首次通過靜電紡絲技術制備出Nd3+-CaTiO3多孔納米纖維，并對負載了布洛芬的Nd3+-CaTiO3多孔納米纖維在磷酸緩沖鹽溶液(PBS)中的藥物釋放過程進行了研究

6、，發(fā)現(xiàn)藥物分子從Nd3+-CaTiO3多孔納米纖維釋放到PBS后，由于溶液中羥基的侵入，引發(fā)了該多孔納米纖維在第二近紅外窗口的光譜發(fā)射強度衰減，結果是藥物分子釋放量越多該多孔納米纖維在第二近紅外窗口的光譜發(fā)射強度衰減越大。因此，通過簡單地探測Nd3+-CaTiO3多孔納米纖維在第二近紅外窗口的光譜發(fā)射強度，檢測到藥物分子從纖維載體釋放到了PBS中。此外，研究發(fā)現(xiàn)通過調節(jié)形成膠束的普朗尼克F127的含量，Nd3+-CaTiO3納米纖維的多