纳米介孔SBA-15作为阿莫西林缓释载体的研究
抗生素被广泛用于治疗各种感染性疾病，然而，由于抗生素滥用以及新型抗菌药物缺乏所导致的细菌耐药性问题愈发严重。针对这一问题，研究者提出了药物递送系统（drugdeliverysystem，DDS）的概念，目的是为了能以更加可控的方式将药物递送至感染部位，通过降低给药频率，延长药物作用时间，在一定程度上改善细菌耐药性。由于介孔二氧化硅纳米粒子具有独特的孔径结构、易于修饰的表面和良好的生物相容性，现已广泛应用于DDS的研究。为此，我们以有序介孔二氧化硅SBA-15和NH2-SBA-15作为抗菌药物阿莫西林（AM）的药物缓释载体，通过体外实验评价复合材料的缓释特性和抗菌效果，并利用小鼠皮肤细菌感染模型评价其在动物体内的抑菌效果。具体研究内容如下： （1）合成SBA-15并对其进行氨基化修饰得到NH2-SBA-15，以SBA-15和NH2-SBA-15为载体，负载抗生素AM。采用响应面法，综合考虑载药时间、载药温度以及物料比等因素，对载药条件进行优化。在最佳条件下，SBA-15@AM中AM的载药率为20.15%，NH2-SBA-15@AM中AM的载药率为22.35%。利用X-射线衍射（XRD）、傅里叶红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）和N2吸附-解吸附等表征手段对负载药物前后纳米材料的理化性质进行表征。我们发现，SBA-15、NH2-SBA-15、SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM孔道均呈现出高度有序的六方结构，且复合材料的主体骨架结构完好，表明氨基改性以及负载药物未对材料结构造成破坏。 （2）探究SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM在体外的释放情况和抑菌效果。在模拟体液中，SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM的释放率分别在24h和36h左右达到稳定，此时，SBA-15@AM中AM的释放率为91.87%，NH2-SBA-15@AM中AM的释放率为90.52%。我们发现，SBA-15和NH2-SBA-15负载AM可以有效的延长AM的释放时间，且AM的释放率均可达到90%以上。通过收集SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM的AM释放液进行体外抑菌实验。我们发现，SBA-15@AM的AM释放液在24h的抑菌效果最好，NH2-SBA-15@AM的AM释放液在36h的抑菌效果最好。这与SBA-15@AM及NH2-SBA-15@AM在体外模拟液中的释放数据一致。 （3）通过检测血清生化指标、血液生化指标、溶血性、细胞毒性、以及小鼠体重变化考察SBA-15和NH2-SBA-15的生物相容性。结果均表明SBA-15和NH2-SBA-15的安全性较好，可以进一步进行体内抑菌研究。在S.aureus菌株引起的小鼠皮肤感染模型中验证SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM的体内抑菌能力。我们发现，在接受治疗第9d后，SBA-15@AM和NH2-SBA-15@AM组的小鼠伤口面积分别缩小到未处理的8.12%和6.45%。 结果表明，SBA-15和NH2-SBA-15作为抗生素药物局部缓释的纳米介孔材料能够有效负载AM制成复合材料。这两种复合材料均在体外实验中表现出显著的药物缓释性能和高效的抑菌性能，对小鼠的皮肤细菌感染具有较好的治疗效果，为今后介孔材料负载抗菌药物的设计与相关研究提供了一定的实验基础与研究思路。
药物递送系统;介孔二氧化硅;抗菌药物;缓释特性;抑菌性能
长春理工大学
硕士
生物工程
王清爽
2022
中文
R318.08
2023-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）