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淀粉微球是天然淀粉的一种人造衍生物之一。作为药物载体,淀粉微球具有良好的药物保护和缓释性能,尤其在癌症的化疗及慢性疾病如动脉栓塞的治疗中已经显示出可喜的前景。针对在淀粉微球的研究过程中所遇到的两个问题——安全性和降解可控性,对淀粉微球的降解行为进行研究。
通过反相微乳液聚合技术,制备淀粉微球。对原有淀粉微球的制备工艺进行了改进。对油相、表面活性剂用法及用量、油水比、交联剂用量和干燥方法进行了讨论,确定反相微乳液法制备淀粉微球微球的最佳工艺。
采用扫描电镜(SEM)测定淀粉微球的粒径分布,跟踪了淀粉微球在不同的干燥方法、不同的交联剂用量和降解过程的表面显微形态变化。结果表明:淀粉微球的降解行为主要发生在微球的表面,降解10天内能较好的保持整体性,不会发生骨架崩解;交联剂用量超过3.5%(以淀粉用量计),淀粉微球将出现纤维状物质,较用量较少时能更好的维持淀粉微球的整体性,但淀粉微球的降解性能降低;干燥方法的不当也会造成淀粉微球表面形态结构的破坏,淀粉微球表面脱水过快会造成淀粉微球表面结构的塌陷,破坏淀粉微球表面的微孔结构,进而影响淀粉微球的降解性能。
通过α-淀粉酶和磷酸氢钠-磷酸氢二钠缓冲溶液模拟人体血液环境,以蒽酮-硫酸法研究淀粉微球在降解过程中多糖类产物的变化。实验结果表明,淀粉微球在模拟的人体血液环境中具有较好的降解性能。在模拟的人体血液环境(pH=7.4)中淀粉微球在α-淀粉酶的作用下,葡萄糖浓度因降解而产生的变化量为35.49mg/ml,有59.15%的淀粉微球发生降解转化成为葡萄糖。证明淀粉微球是可以在人体内进行降解的,作为药物载体是可行的。
以淀粉微球修饰电极研究淀粉微球与药物模型——抗坏血酸的相互作用。结果表明:同碳糊电极相比较淀粉微球修饰电极能提高电极电流强度两倍,检测下限降至10-7mol/L,灵敏度显著提高;淀粉微球对抗坏血酸的富集作用依赖于微球球中的羟基(-OH)和胺基(-NH2)与抗坏血酸分子中羟基(-OH)之间的氢键缔合作用。
明确淀粉微球的降解机理,建立淀粉微球在降解过程中表面积与时间的数学模型。以抗坏血酸为药物模型,在淀粉微球降解数学模型的基础上,根据淀粉微球与抗坏血酸的作用机理,推导出淀粉微球药物释放量与时间的关系,建立淀粉微球药物释放的数学模型。