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具溫度與酸鹼應答行為之甲基纖維素與海藻酸鈉半互穿網狀結構水膠的製備與性質探討
Thesis

具溫度與酸鹼應答行為之甲基纖維素與海藻酸鈉半互穿網狀結構水膠的製備與性質探討

洪敏皓
Masters, National Tsing Hua University
2002

Abstract

水膠甲基纖維素海藻酸鈉溫度敏感性質酸鹼應答行為藥物釋放 hydrogelmethylcellulosesodium alginate
在藥物釋放系統所有劑型當中以口服劑型的市場佔有率為最高(約為50﹪),主要是由於口服劑型的優點為方便服用以及能免去病人打針的痛苦,因此病人的接受度高。而近年來由於生技藥物的發展,希望能藉由特殊功能的蛋白質藥物來做為疾病的治療,為了避免病人打針之苦,因而有了口服劑型蛋白質藥物的研發。然而口服劑型蛋白質藥物為了避免降低生物活性,所遇到的限制為:1.藥物包覆過程中應避免於有機溶劑中進行;2.過熱不適於蛋白質藥物溫度的環境;3.在包覆的過程中化學物質和蛋白質進行反應改變了蛋白質的特性;以及4.口服劑型蛋白質藥物在進入人體的另一個障礙為必須經過胃部pH 值為1.2 的強酸環境中,如此將造成對蛋白質產生破壞進而失去其藥性。因此口服劑型蛋白質藥物包覆載體須於溫和的條件下來進行藥物包覆,且包覆載體須兼具有酸鹼應答行為以達到保護藥物及標的釋放的目的。所以本研究希望發展一個不經由化學交聯的溫度-酸鹼應答型水膠,提供一個可適用於體內簡單又安全的藥物釋放系統,以達到對於人體內生理環境產生相對應的應答行為。也就是利用水膠的溫度敏感性質來進行包覆藥物且在酸性生理環境時會降低膨潤,而一進入中性及弱鹼性的生理環境時會膨潤開來,進而達到保護藥物及標的釋放的目的。而本實驗所選用的材料為具溫度敏感性質的甲基纖維素,甲基纖維素的成膠機制主要是由疏水官能基,彼此間的疏水作用力而凝聚成膠,因此我們利用鹽析作用的原理來增加甲基纖維素的疏水作用力,用以降低甲基纖維素的成膠溫度,所選擇的添加物分別有Na2HPO4,NaCl,CaCl2 ,FeCl3和海藻酸鈉,以期能達到較低溫成膠以利於蛋白質藥物包覆的目標。並針對甲基纖維素較適合的成膠溫度條件下,摻合具酸鹼應答性質的海藻酸鈉製備成水膠,進一步對水膠探討其成膠溫度、膨潤行為、酸鹼應答行為、藥物釋放行為及分解性質之探討。由實驗結果顯示,影響甲基纖維素成膠溫度的因素有:甲基纖維素溶液中的添加物與甲基纖維素本身濃度的大小,而目前溫度可控制範圍為28℃~ 63℃。因此在藥物包覆方面的應用則可依著藥物的性質藉著調整1.甲基纖維素溶液中的添加物2.甲基纖維素本身濃度的大小,來選擇藥物所需要的包覆溫度。而在水膠測試結果方面,本實驗所製備的甲基纖維素摻合海藻酸鈉半互穿網狀結構水膠,能保有海藻酸鈉之酸鹼應答官能基而能於酸性的環境下降低水膠之膨潤,當進入中性及鹼性的生理環境時則會膨潤開來,因而可做為腸部標的之載體。且水膠可依著藥物的性質藉著調整添加物濃度及甲基纖維素濃度的大小,來選擇藥物所需要的包覆溫度。而水膠的製備過程中是以物理性成膠,不參與化學反應及有機溶劑,因此此種水膠能適用於做為腸胃道蛋白質藥物包覆之載體。

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