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目前,针对眼部疾病以及眼外伤的有效给药方式仍是困扰全世界的难题之一。滴眼剂是临床最常见的眼用剂型,但其药物生物利用度极低,需要多次给药以保持疗效。本文旨在利用胶原蛋白(Collagen,Col)和纤维素纳米晶须(Cellulose Nanocrystals,CNC)制备一种具有高强度的可降解薄膜,可植入眼内缓慢释放药物,提高药物生物利用度和依从性,提供一种更安全、有效且便捷的眼部给药方式。以棉状纸浆为原料,利用浓硫酸水解法制得CNC,并通过高碘酸钠氧化法将醛基引入CNC表面,获得具有不同氧化度的双醛化纤维素纳米晶须(Dialdehyde Cellulose Nanocrystals,DAC)。利用透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射仪、纳米粒度仪以及傅里叶变换红外光谱仪对晶须的结构和性质进行表征。通过减压抽滤法制备了两种具有不同结构的Col/DAC复合膜,混合均匀的C/Dn(x)-DFN膜以及层层组装的C/Dn-IBP-m膜。C/Dn(x)-DFN膜是通过抽滤Col与DAC的混合溶液,并利用浸泡法装载双氯芬酸钠(Diclofenac Sodium,DFN)溶液制备而成的。C/Dn(x)膜中的Col与DAC在混合溶液中就发生了希夫碱反应,导致链状的Col分子缠绕在短棒状DAC外部,在抽滤过程中形成了紧密的化学交联网络。DFN溶液通过扩散作用均匀分散在C/Dn(x)膜中。而C/Dn-IBP-m膜是通过交替抽滤Col溶液和DAC-布洛芬(Ibuprofen,IBP)混合溶液的方法层层组装而成,其Col层具有紧密均匀的分层结构,而DAC层相对疏松无序,希夫碱反应仅发生在相邻Col层与DAC层的界面处,使相邻层紧密连接。IBP与DAC混合后,借助氢键作用吸附在DAC表面,主要储存在DAC层内。体外研究显示,提高C/Dn(x)膜中Col的含量可使其持水性和机械性能得到显著提高,而提高DAC氧化度则可优化膜的透光性和机械强度。其中,拉伸强度最高可达164.1MPa,断裂伸长率可达40.5%。而在C/Dn-m膜中,透光性和机械强度的优化可以通过提高DAC氧化度以及Col与DAC的分布均匀性来实现。层层组装的制备方法不但为C/Dn-m膜保留了较高的机械强度(拉伸强度为54.2 MPa),还显著提高了膜的透光性(>90%)和持水性(>70%)。即使降低药物溶液的浓度,C/Dn-m膜的载药量仍可达C/Dn(x)膜的2倍以上。体外药物释放实验结果显示,C/D3-IBP-6膜中IBP的24 h累计释放率可达90%,而C/D2(0.5)-DFN膜中的DFN在第6天的累计释放率仅为66%。此外,细胞实验结果显示,两种膜材料在24 h内均可有效促进细胞的黏附和生长,具有良好的生物相容性。体内研究显示,C/Dn(x)-DFN膜置入结膜囊后,对眼部无强刺激性,可对刺激性眼部炎症起到显著的抑制作用,最终完全降解,无须人工去除。可见,Col/DAC复合膜具有良好的机械强度、透光性和生物相容性,且其载药能力和药物释放速率具有可调节性,是一种安全、有效和便捷的眼部给药方式。