以低黏度改質之高分子量透明質酸製備多孔性藥物釋放膜

抗組織沾黏隔離膜是一維持術後健康與降低術後併發症的重要醫療材料，近年來，學者多研發由生物可吸收之高分子來製備膜劑以取代傳統材料。其中，許多自然中存在的高分子材料如透明質酸與纖維素，常被用來製備複合式組織隔離膜。然而，透明質酸優異的吸水性能與過高的黏性卻使其無法以膜劑形式應用於多數醫學材料中。現今改善之方法有降低濃度與使用小分子量之透明質酸，可是濃度降低會減少成品中之含量比例，同時也降低此透明質酸優越的生物效應。若使用低分子量透明質酸來取代，則因製程不易，價格相對偏高，且低分子量之透明質酸仍有優異的吸水性能，其黏度也會隨之提升，進而限制其醫材研發之劑型與應用。因此，為克服此一問題，本研究提出使用物理性方式之伽瑪輻射照射處理透明質酸，伽瑪輻射照射已被提出可使高分子透明質酸之主鍵鍵結斷裂而降低其分子量，進而改善其易於吸水之特性，增加其生物效應並使其能應用於更多劑型之醫材。本研究將高分子量透明質酸以伽瑪輻射照射次數與時間之不同分成HA-0, HA-20A, HA-20B, HA-20C, HA-40, HA-60及HA-LMW共七組。利用核磁共振儀之一維氫譜與碳譜及傅里葉轉換紅外光譜儀探討照射後樣品其官能基之變化。並利用pH測量儀、黏度計與水分含量測定儀評估處理後之樣品，其酸鹼值、保水能力、黏性、彈性與動態黏滯等物理性質之變化。接著本研究以黃蘗來源之羧甲基纖維素(PE-CMC)與伽瑪輻射修飾之透明質酸(Gamma-ray modified HA, GMHA)進行膜劑之製作，並使用材料試驗機和掃描電鏡觀察拉伸強度和表面型態。使用分光光度計在260nm波長下確認小檗鹼含量。並利用MTT和Griess反應分別測定細胞活性和抗發炎活性。經伽瑪輻射照射處理後，GPC結果證實高分子量透明質酸(2983 kDa)之主鏈會因自由基的形成而斷裂成小分子量透明質酸(232 kDa)。NMR結果證實經伽瑪輻射照射處理後之透明質酸其化學結構並無發生破壞，UV-vis結果則顯示羧基位置之波峰有增加之現象，表示經伽瑪輻射照射後，因主鍵發生斷裂，產物之官能基已受到影響。保水能力與黏彈性等性質皆較未暴露之透明質酸組別低，其更適合應用於醫材藥物釋放膜劑之製作。此外，本研究所製備之PE-CMC / GMHA可釋放濃度高達660μg/ ml之小檗鹼。且相較市售抗組織沾黏隔離膜，PE-CMC / GMHA組有更好的變形能力。富含小檗鹼的PE-CMC / HA具有抗發炎能力，可抑制LPS刺激的發炎症達60％。本研究中製備的PE-CMC / GMHA膜劑是提供組織再生和抗炎功能的小檗鹼釋放系統。PE-CMC / GMHA優異的力學性能使其成為製備臨床應用膜的潛力。