基于原電池原理構(gòu)建聚吡咯藥物自動(dòng)釋放體系的研究.pdf

1、導(dǎo)電高分子材料聚吡咯(Polypyrrole,PPy)具有不同于一般高分子材料的特殊性質(zhì):優(yōu)異的導(dǎo)電性、良好的氧化還原特性以及電化學(xué)機(jī)械特性,這些特性使其在藥物釋放領(lǐng)域的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注?；谠姵卦淼腜Py藥物釋放體系是指利用活潑金屬和PPy的電極電勢(shì)不同,將活潑金屬、PPy膜以及電解質(zhì)溶液三者共同組成簡(jiǎn)單的原電池。當(dāng)原電池聯(lián)通時(shí),金屬負(fù)極失電子被氧化,電子傳遞到摻雜有陰離子藥物的PPy膜上,PPy得電子被還原,為了保持PPy骨架的

2、電中性,陰離子藥物被釋放出來(lái)。該釋放體系無(wú)需消耗外來(lái)電能,是一種自發(fā)式的藥物釋放體系。因此,本論文研究工作主要集中在兩種PPy藥物自動(dòng)釋放體系的制備和性能研究,包括以下3部分:
　　 (1)PPy復(fù)合導(dǎo)電膜藥物自動(dòng)釋放體系的制備與性能研究
　　 本課題組曾在鈦基底單側(cè)電化學(xué)沉積摻雜模型藥物的PPy膜,通過暴露另一側(cè)的金屬鈦制備得到了基于原電池原理且無(wú)需外接連線的PPy藥物自動(dòng)釋放體系。然而由于金屬鈦的不可降解性限制了其應(yīng)

3、用。為了改善此問題,本論文選擇生物可降解且柔韌性好的醋酸.硝酸纖維素膜(cellulose nitrate-cellulose acetate,CC)為模板,以三磷酸腺苷(ATP)為模型摻雜藥物,通過化學(xué)氧化聚合法于膜的孔隙和表面上形成摻雜的PPy-CC復(fù)合導(dǎo)電膜?？疾炝酥苽錀l件對(duì)PPy-CC復(fù)合導(dǎo)電膜電導(dǎo)率的影響。在復(fù)合導(dǎo)電膜一側(cè)磁控濺射不同厚度的活潑金屬,即得到一種基于原電池原理的PPy藥物自動(dòng)釋放體系。由于CC膜多孔疏松,表面積大

4、的特點(diǎn)使該體系可在原電池電動(dòng)勢(shì)的驅(qū)動(dòng)下釋放ATP高達(dá)95％,并且金屬負(fù)極越活潑、活潑金屬厚度越厚,ATP的釋放速率越大。
　　 (2)PPy/ATP納米線藥物自動(dòng)釋放體系的制備及其藥物釋放性能研究
　　 為了提高藥物的釋放效率,本論文還制備出了具有高比表面積的PPy納米線作為藥物釋放的載體。即以生物分子ATP同時(shí)為形貌誘導(dǎo)劑和模型藥物,采用兩步電化學(xué)法,在硅基鈦表面制備PPy/ATP納米線涂層?？疾炝酥苽錀l件對(duì)PPy/A

5、TP納米線形貌的影響。結(jié)果表明該P(yáng)Py/ATP納米線涂層的氧化還原活性、電導(dǎo)率、親水性以及阻抗均優(yōu)于普通形貌的PPy膜。在PPy/ATP納米線修飾電極表面磁控濺射一層活潑金屬鎂,即得到一種基于原電池原理的PPy納米線藥物自動(dòng)釋放體系。由于PPy/ATP納米線具有大的比表面積,其釋放效率遠(yuǎn)高于普通形貌PPy/ATP膜。結(jié)果表明,在電刺激條件下,10 h內(nèi)ATP的釋放百分比可從普通形貌的30％提高到納米形貌的68％。但是由于鎂涂層的存在一定