NO释放型聚合物微球的制备及其表征

一氧化氮(NO)的控制性释放在与NO相关的生物医学领域是非常关键的。随着抗生素的滥用,出现了越来越多的耐抗生素的“超级细菌”。传统的抗生素的作用越来越小。近年来,NO作为一种广谱杀菌剂而广受关注,但是由于NO的半衰期极短,导致了NO不能得到广泛的应用。为了提高NO在生物医学领域的应用,将外源性NO供体与聚合物微球相结合成为了当前研究的重点。本文以制备NO释放型聚合物微球并且能够达到较长时间的控制释放NO为目的,以海藻酸钠、纤维素、羟基磷灰石和聚乙烯醇为原料制备聚合物微球,并研究其对于NO的控制释放行为。(1)通过在海藻酸钠与钙离子的凝胶中直接浸渍S-亚硝基-N-乙酰-青霉胺(SNAP),neuroimaging biomarkers实现了海藻酸微球的NO控制释放。SNAP在海藻酸钠微球中的负载率在0.69%-27.5%之间。最长的NO释放时间达到了93小时。通过傅里叶红外光谱(FT-IR)、同步热分析仪(TGA)、场发射扫描电子显微镜(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)对海藻酸盐微球的结构、热性能和形态都进行了充分的表征。通过核磁共振氢谱(~1H NMR)对海藻酸盐微球生成NO后的副产物进行了表征。在抗菌研究中,NO释放球体可以对大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)产生很大的杀菌作用。浸渍了315毫克SNAP的海藻酸盐微球可以有效减少7个数量级的细菌数量,抑制率高达100%。因此,我们预计这些释放NO的海藻酸盐微球在生物医学相关的应用上将有很大的潜力。(2)以纤维素为原料,滴入到二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸形成的酸凝固浴中,并在叔丁醇溶液中形成纤维素醇球,冻干后通过浸渍的方法吸取SNAP以形成NO释放型纤维素微球。SNAP在纤维素微球中的负载率在1.04%-GSK1349572体内实验剂量14.99%。同时通过FT-IR、SEM-EDS、XRD对纤维素微球的结构和形态进行了表征,并且通过化学发光法测定了纤维素微球的NO释放情况,采用~1H NMR对纤维素微球的副产物进行了表征,并且在抗菌实验中NO释放型纤维素微球的抗菌活性能够达到99%。(3)以羟基磷灰石为原料,聚乙烯醇、羧甲基纤维素和聚丙烯酸铵分散剂为粘合剂,以直接浸渍的方式在液氮中闪冻成羟基磷灰石微球,SNAP的负载率为1.05%-16.42%。同时采用FT-IR、TGA、SEM-EDS、XRD对羟基磷灰石微球的结构、热性能和形态确认细节都进行了充分的表征。通过化学发光法测得NO的最长释放时间为~65 h。同样,我们对羟基磷灰石微球进行了副产物的分析,并且,羟基磷灰石微球的抗菌活性能够达到100%。