智能型藥物控釋可視化系統(tǒng)的構(gòu)建與表征
——高分子實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐

張來英，茍洪瑀，莊海妮，秦宇航，邱惠娟，吳偉泰

廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，福建 廈門 361005

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)類和近化學(xué)類專業(yè)本科教學(xué)中不可或缺的部分。為了能更好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題、理論和實(shí)踐相結(jié)合和創(chuàng)新的能力，以幫助學(xué)生在畢業(yè)后更快更好地適應(yīng)科研或?qū)嶋H工作需求，設(shè)計(jì)與科研前沿及與生產(chǎn)、生活實(shí)際聯(lián)系更為緊密的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法勢在必行。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的綜合性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)課程體系中的重要一環(huán)，以實(shí)際需求為導(dǎo)向，以科研帶動教學(xué)內(nèi)容的更新，交叉融合多學(xué)科知識，更注重實(shí)際應(yīng)用，有望改變傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方法和動手能力不強(qiáng)的培養(yǎng)現(xiàn)狀，有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動性，提升學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，并培養(yǎng)創(chuàng)新思維的習(xí)慣，以期為推動高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、提高本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供參考。

高分子化學(xué)是化學(xué)和材料學(xué)科最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。近年來，隨著高分子科學(xué)和材料科學(xué)的迅猛發(fā)展，合成性能優(yōu)異的高分子新材料已成為研究熱點(diǎn)，可為生物醫(yī)藥等領(lǐng)域發(fā)展提供基礎(chǔ)。眾所周知，血液中藥物濃度(即血藥濃度)存在安全范圍，而傳統(tǒng)片劑、注射劑等藥物制劑在進(jìn)入人體后的釋藥速率具有不可控特征，使得血藥濃度在短時間內(nèi)到達(dá)峰值后快速降低，因此往往需要適量多次給藥，以維持相對穩(wěn)定的血藥濃度，使之處于既不高于安全上限閾值、也不低于可產(chǎn)生藥效下限閾值的較窄范圍內(nèi)。如果將載體材料與藥物分子相結(jié)合，設(shè)計(jì)構(gòu)建出智能型藥物控釋系統(tǒng)，使之可以通過某種方式調(diào)控釋放藥物，將有望在減少不良反應(yīng)的同時提高藥物利用率，從而緩解上述問題[1–3]。在眾多載體材料之中，刺激響應(yīng)性高分子微凝膠具有合成方法簡單、響應(yīng)快、生物相容性良好等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注[4,5]?；谝陨媳尘埃緦?shí)驗(yàn)圍繞著高分子微凝膠的合成及其用作藥物載體材料，設(shè)計(jì)了一個集高分子化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析等學(xué)科交叉融合為一體的綜合性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)。通過溫敏性微凝膠的合成，促進(jìn)學(xué)生加深對自由基沉淀聚合的理解；同時，通過溫度響應(yīng)特性的紫外-可見分光光度計(jì)和動態(tài)激光光散射儀等表征，結(jié)合高分子微凝膠用作藥物載體材料以設(shè)計(jì)構(gòu)建智能型藥物控釋系統(tǒng)的需求，促進(jìn)學(xué)生深入體會高分子材料設(shè)計(jì)理念。

值得一提的是，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化是非常緊迫而重要的任務(wù)。藥物釋放涉及分子擴(kuò)散等物理化學(xué)基本知識，但傳統(tǒng)藥物分析中常用的化學(xué)檢驗(yàn)方法存在著試劑消耗量大等諸多缺點(diǎn)，對教學(xué)成本和環(huán)境都非常不友好，并不符合綠色化學(xué)的概念。為此，本實(shí)驗(yàn)從綠色化學(xué)理念出發(fā)，提出結(jié)合色彩理論與化學(xué)知識來理解藥物釋放過程，以在可見光區(qū)存在明顯吸收的藥物作為模型藥物，將“沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的藥物釋放過程“可視化”，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，以達(dá)到節(jié)省實(shí)驗(yàn)教學(xué)試劑、提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣等目的。該方法結(jié)合了分子擴(kuò)散、物質(zhì)吸光定律等知識，通過色度分析等即可獲得藥物分子濃度隨時間變化的曲線，甚至可拓展到利用智能手機(jī)和取色軟件，就可開展藥物釋放動力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

(1)鞏固高分子材料設(shè)計(jì)與合成方法，掌握自由基沉淀聚合的基本理論及實(shí)驗(yàn)操作；

(2)了解藥物釋放動力學(xué)，加深理解分子擴(kuò)散的物理化學(xué)基本知識；

(3)提升學(xué)生對紫外-可見分光光度計(jì)、動態(tài)激光光散射儀等儀器的使用及分析能力。

2 實(shí)驗(yàn)原理

水凝膠是一類具有三維交聯(lián)高分子網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)含有水等溶劑的高分子材料，展現(xiàn)出類似于生物組織的柔韌性等特性，因而可用作載體材料以設(shè)計(jì)構(gòu)建藥物控釋系統(tǒng)[6]。尤其受到重視的是可感知外界環(huán)境(溫度、pH、葡萄糖等)而自身產(chǎn)生物理化學(xué)性質(zhì)變化的刺激響應(yīng)性高分子凝膠。對于由具有最低臨界溶解溫度(lower critical solution temperature，LCST)的高分子鏈構(gòu)成的溫敏性微凝膠，在高分子鏈LCST的相應(yīng)溫度附近，會發(fā)生溫度響應(yīng)體積相轉(zhuǎn)變，該溫度稱為體積相轉(zhuǎn)變溫度(volume phase transition temperature，VPTT)。相比于宏觀塊狀凝膠，顆粒尺寸為微納米級的刺激響應(yīng)性高分子微凝膠[7]具有“響應(yīng)快”等優(yōu)勢[8]。本實(shí)驗(yàn)將聚焦高分子微凝膠合成，使用2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(diethylene glycol monomethyl ether methacrylate，EO2)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(poly(ethylene glycol)dimethacrylate，PEGDMA)作為原料，十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate，SDS)作為表面活性劑，過硫酸銨(ammonium persulfate，APS)作為引發(fā)劑，通過水相自由基沉淀聚合法合成溫敏性微凝膠(為討論方便，寫為PEO2；如圖1所示)，并將其用作載體材料以設(shè)計(jì)構(gòu)建智能型藥物控釋系統(tǒng)，利用微凝膠低溫溶脹、高溫收縮的特性，實(shí)現(xiàn)藥的裝載、釋放。為使藥物釋放過程“可視化”，本實(shí)驗(yàn)選用在可見光區(qū)存在明顯吸收的抗癌藥物鹽酸阿霉素(doxorubicin，DOX·HCl)作為模型藥物。

2.1 溫敏性微凝膠的自由基沉淀聚合法合成原理

從高分子化學(xué)知識角度來說，微凝膠可由單體在均相或微納米多相環(huán)境中通過自由基聚合機(jī)理制備獲得，如沉淀聚合、乳液聚合、微乳液聚合、無皂乳液聚合等，其合成關(guān)鍵在于如何抑制高分子鏈的過度聚合交聯(lián)，以控制凝膠顆粒尺寸處于微納米級[9]。從膠體化學(xué)知識角度來說，微凝膠的聚合制備一般主要經(jīng)歷成核、生長過程。在本實(shí)驗(yàn)中，我們將采用自由基沉淀聚合法(radical precipitation polymerization)來合成高分子微凝膠。自由基沉淀聚合法是非均相聚合法，是指生成的聚合物不溶于其單體，或者單體和引發(fā)劑能溶于反應(yīng)介質(zhì)但生成的聚合物不能溶于反應(yīng)介質(zhì)，使得聚合物生成后從反應(yīng)體系中沉淀出來的一種聚合方法。對于本實(shí)驗(yàn)的溫敏性高分子微凝膠合成，我們將選用具有LCST的高分子的相應(yīng)單體作為原料，在反應(yīng)過程早期，該單體可聚合形成高分子鏈；當(dāng)這些高分子鏈增長到達(dá)一定長度時，由于反應(yīng)溫度高于高分子的LCST，高分子鏈將蜷曲形成前驅(qū)體顆粒；由于范德華引力等作用，這些前驅(qū)體顆粒在積累到一定濃度后發(fā)生聚集。前驅(qū)體顆粒及其聚集體的形成，疊加聚合反應(yīng)，使得凝膠顆粒不斷長大，直到達(dá)到平衡狀態(tài)，形成穩(wěn)定的、具有一定顆粒尺寸分布的微凝膠[10]。如果有需要，通過適當(dāng)調(diào)節(jié)單體、表面活性劑的種類和投料量等，可以調(diào)節(jié)微凝膠的尺寸[11]。

2.2 藥物分子裝載及其釋放的原理

本實(shí)驗(yàn)將以上合成的溫敏性微凝膠用作載體材料以設(shè)計(jì)構(gòu)建智能型藥物控釋系統(tǒng)，利用微凝膠低溫溶脹、高溫收縮的特性，實(shí)現(xiàn)藥的裝載、釋放。在溫度低于VPTT時，微凝膠溶脹；當(dāng)將溶脹的微凝膠置于一定濃度的藥物分子溶液中，由于藥物分子在微凝膠內(nèi)、外存在濃度差，藥物分子可擴(kuò)散進(jìn)入微凝膠內(nèi)部直至達(dá)到濃度平衡，實(shí)現(xiàn)藥物分子的裝載。在溫度高于VPTT時，微凝膠收縮，收縮過程伴隨高分子網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的“收縮力”，藥物分子將隨同水一起被“擠出”，從微凝膠內(nèi)部擴(kuò)散到外部溶液中，實(shí)現(xiàn)藥物分子的釋放。由于選取的模型藥物分子DOX在可見光區(qū)存在吸收，因此在釋放過程中可觀察到溶液顏色的變化。

在“可視化”感性認(rèn)識藥物分子釋放過程的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)將進(jìn)一步結(jié)合物理化學(xué)知識，理性分析藥物分子釋放過程的分子擴(kuò)散機(jī)理。對于微凝膠等多孔聚合物中藥物分子等生物活性物質(zhì)的釋放，在多數(shù)情況下，該釋放符合Fick定律，其動力學(xué)過程可用Higuchi及其改進(jìn)模型來描述[12]。但當(dāng)初始含藥量大于藥物的溶解度時，實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)常與Higuchi模型不一致，此時藥物恒速釋放，具有溶出控制的特征。Paul等提出了一個簡單的半經(jīng)驗(yàn)指數(shù)方程[13]：

Mt/M∞=ktn

式中，Mt和M∞分別為時間t時和無窮時間時的藥物累積釋放量；k為結(jié)構(gòu)常數(shù)；n定義為擴(kuò)散指數(shù)，其數(shù)值與釋放機(jī)理有密切關(guān)系。一般情況下，0

3 實(shí)驗(yàn)材料、試劑和儀器

3.1 實(shí)驗(yàn)材料和試劑

1只1 mL針筒，2只2 mL針筒，電子天平，帶有加熱控溫功能的磁力攪拌器，磁子，橡膠塞，封口膜，250 mL三頸燒瓶，球形冷凝管，100 mL量筒，油浴鍋，燒瓶夾，冷凝管夾，2只氣球，1個長針，2個針頭，稱量紙，1個4 mL離心管，50 mL離心管若干，滴管若干，10 mL量筒，錫紙，透析袋(M.W.=14000)，細(xì)繩，100 mL燒杯，移液槍，1.5 mL離心管若干。

2-甲基-2-丙烯酸-2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯(EO2，Aldrich)，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(PEGDMA，Aladdin)，過硫酸銨(APS，Aldrich)，鹽酸阿霉素(DOX·HCl，迪柏生物)，5 mmol?L-1pH=7.4、pH=8.0的磷酸緩沖鹽溶液(PBS，所用的十二水合磷酸氫二鈉、二水合磷酸二氫鈉、氯化鈉均為國藥試劑)，均為分析純。

3.2 儀器

紫外-可見分光光度計(jì)(Thermo Scientific公司，Multiskan GO全波長酶標(biāo)儀)，動態(tài)激光光散射儀器(BI-200SM,Brookhaven公司)。

4 實(shí)驗(yàn)步驟

4.1 溫敏性微凝膠PEO2的合成

(1)將EO2、PEGDMA分別放置于電子天平上，用針筒分別從中抽取1.882 g EO2、0.11 g PEGDMA，加入至已裝有磁子、兩端口用橡膠塞塞緊的250 mL三頸燒瓶中，再加入100 mL去離子水；

(2)將三頸燒瓶浸入置于磁力攪拌器上的油浴鍋中，裝上球形冷凝管，固定反應(yīng)裝置，確保燒瓶內(nèi)液面高度低于油浴液面，并對反應(yīng)體系進(jìn)行通Ar氣、排空氣處理，反應(yīng)裝置圖如圖2所示；

圖2 溫敏性微凝膠PEO2的合成裝置圖

(3)將攪拌器溫度設(shè)定為70 °C，保持加熱10 min，稱取0.046 g APS于4 mL離心管中，加入1 mL去離子水溶解，搖勻。取一只2 mL針管吸取離心管中配好的溶液，向反應(yīng)體系緩慢、逐滴滴加；

(4)反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行約3 h。反應(yīng)完畢后將溶液轉(zhuǎn)移至離心管，離心、洗滌2–3次后撇去上清液，得乳白色PEO2微凝膠。

4.2 智能型藥物控釋系統(tǒng)DOX@PEO2的構(gòu)建

(1)避光條件下稱取5 mg DOX·HCl于50 mL離心管中，加入10 mL pH=8.0 PBS緩沖液，振蕩，使藥物完全溶解；將離心濃縮的微凝膠加入到裝有藥物溶液的離心管中，將離心管蓋好并包上一層錫紙，放入冰箱冷藏保存10 h；

(2)冷藏10 h后，將裝有藥物凝膠的離心管取出后進(jìn)行離心，并用pH=8.0 PBS緩沖液洗滌2–3次，以去除凝膠表面的藥物。撇去上清液后得橘紅色裝載藥物的DOX@PEO2。

4.3 智能型藥物控釋系統(tǒng)DOX@PEO2的藥物釋放過程

(1)將50–60 mL pH 7.4 PBS緩沖液加至100 mL燒杯，放置于磁力攪拌器上進(jìn)行攪拌，設(shè)置溫度為39 °C、轉(zhuǎn)速為600–650 r?min-1；

(2)將DOX@PEO2裝入透析袋后，置于上述燒杯中，每隔30 min或者1 h用移液槍量取1 mL樣品溶液于1.5 mL離心管中，同時向釋放體系中補(bǔ)充1 mL pH 7.4 PBS緩沖液；

(3)采用紫外-可見分光光度法，獲得樣品溶液在300–700 nm處的吸收光譜。

4.4 表征和測試

(1)取200 μL微凝膠溶液后用去離子水稀釋至10 mL左右，利用渦旋振蕩器對稀釋液進(jìn)行混勻，配制微凝膠稀釋液，用動態(tài)激光光散射儀測量不同溫度下微凝膠稀釋液中微凝膠的流體力學(xué)直徑，作圖并計(jì)算微凝膠的臨界相轉(zhuǎn)變溫度，并用紫外-可見分光光度計(jì)測量不同溫度下微凝膠稀溶液在350 nm波長處的吸光度，作圖并計(jì)算微凝膠的臨界相轉(zhuǎn)變溫度；

(2)用紫外-可見分光光度計(jì)測量藥物釋放不同時間下溶液的吸光度并繪制釋放曲線。

5 結(jié)果與討論

5.1 溫敏性微凝膠PEO2的紫外-可見分光光度法表征

紫外-可見分光光度法測試不同溫度(36–44 °C)下PEO2微凝膠溶液在350 nm波長處的吸光度，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可得，微凝膠溶液在350 nm處的吸光度隨著溫度的升高，呈現(xiàn)先上升后趨于平穩(wěn)的趨勢。這代表微凝膠在溫度改變前后產(chǎn)生了刺激響應(yīng)，溫度響應(yīng)區(qū)域?yàn)?7–40 °C。通過對350 nm吸光度–溫度曲線進(jìn)行一階導(dǎo)并利用Lorentz函數(shù)進(jìn)行擬合，可獲得該微凝膠的VPTT為38.0 °C。

圖3 微凝膠溶液在不同溫度下對350 nm波長吸光度-溫度圖(左)及其一階導(dǎo)數(shù)圖(右)

5.2 溫敏性微凝膠PEO2的動態(tài)激光光散射儀表征

通過動態(tài)光散射測試不同溫度(30–44 °C)下PEO2微凝膠的水合粒徑并作圖。如圖4所示，在30–44 °C溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，PEO2微凝膠的流體力學(xué)直徑先保持不變，后在36–40 °C范圍內(nèi)發(fā)生突降，最后趨于平穩(wěn)。這代表微凝膠在溫度改變前后產(chǎn)生了體積相轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變區(qū)域?yàn)?7–40 °C。對流體力學(xué)直徑–溫度圖進(jìn)行一階求導(dǎo)，再使用Lorentz函數(shù)進(jìn)行擬合，可得到PEO2微凝膠的臨界相轉(zhuǎn)變溫度為38.0 °C。這一結(jié)果與前述通過紫外-可見分光光度法測得的結(jié)果一致。

圖4 不同溫度下微凝膠的水合粒徑變化圖(左)及其一階導(dǎo)數(shù)圖(右)

上述分析結(jié)果可以解釋為：低溫時，聚合物鏈可與水形成氫鍵作用，處于舒展?fàn)顟B(tài)，微凝膠溶脹，微凝膠溶液呈現(xiàn)透明狀態(tài)，溶液具有良好的透光率；高溫時，聚合物鏈與水之間的氫鍵被破壞，聚合物鏈間形成氫鍵作用，微凝膠收縮，粒徑減小，微凝膠呈現(xiàn)渾濁狀態(tài)，溶液透光率降低。

5.3 智能型藥物控釋系統(tǒng)DOX@PEO2的藥物釋放過程可視化

如圖5所示，通過觀察藥物釋放中溶液的顏色變化，發(fā)現(xiàn)可以將“沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的藥物釋放過程“可視化”。隨釋放時間的延長，溶液顏色逐漸加深，這是由于藥物控釋系統(tǒng)中的藥物分子被不斷釋放，在溶液中逐漸累積所導(dǎo)致的。

圖5 DOX@PEO2藥物釋放過程可視化的圖片展示

5.4 智能型藥物控釋系統(tǒng)DOX@PEO2的藥物釋放動力學(xué)

為對藥物釋放過程進(jìn)行定時、定量監(jiān)測，我們對藥物釋放過程的溶液進(jìn)行定時取樣并測試相應(yīng)的紫外-可見吸收曲線。我們通過紫外-可見分光光度儀測試了透析液在300–700 nm波段處的吸收曲線，結(jié)果表明藥物分子DOX在480 nm處存在吸收，且隨藥物釋放時間的延長，透析液在480 nm處的吸收峰逐漸升高后趨于平穩(wěn)，如圖6所示。由此也可看出，當(dāng)釋放時間超過12 h時，藥物基本釋放完全。

圖6 不同釋放時間透析液在300–700 nm波段處的吸收曲線

通過截取不同釋放時間的樣品溶液在480 nm處的吸光度可繪制藥物釋放過程的動力學(xué)曲線，如圖7所示。根據(jù)物質(zhì)吸光定律，可直接使用吸光度等代替Mt和M∞來進(jìn)行擬合獲得擴(kuò)散指數(shù)n，以從微觀上了解藥物分子的釋放機(jī)理。采用Peppas模型(Mt/M∞=ktn)進(jìn)行擬合，實(shí)際方程為Mt/M∞=0.48t0.31(R2=0.988)，獲得擬合擴(kuò)散指數(shù)n值為0.31?？梢?，本實(shí)驗(yàn)中智能型藥物控釋系統(tǒng)DOX@PEO2的藥物分子釋放是Fick擴(kuò)散控制為主的過程。

圖7 DOX@PEO2在39 °C下的藥物釋放曲線：480 nm處吸光度變化圖(左)及對應(yīng)的Peppas模型擬合圖(右)

6 思考題

(1)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)中，溫度設(shè)為70 °C的主要目的有哪些？

(2)在使用紫外-可見分光光度法表征VPTT時，如果存在特征吸收峰并采用該吸收值進(jìn)行表征實(shí)驗(yàn)，是否會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

(3)結(jié)合高分子凝膠等知識，簡述分子擴(kuò)散與藥物釋放的聯(lián)系。

(4)這種基于高分子微凝膠的藥物控釋系統(tǒng)有哪些潛在的應(yīng)用？

(5)結(jié)合之前學(xué)習(xí)的化學(xué)知識，本實(shí)驗(yàn)可以拓展到其他哪些可控系統(tǒng)的構(gòu)建?

7 教學(xué)反饋與教學(xué)建議

本實(shí)驗(yàn)是廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)“溫度響應(yīng)高分子微凝膠的水相制備與表征”[14]的并行實(shí)驗(yàn)之一，廣受學(xué)生歡迎。該實(shí)驗(yàn)極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和好奇心；在鍛煉實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ耐瑫r，啟迪了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維；有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科融合思維和環(huán)保意識，培養(yǎng)學(xué)生將理論、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐有機(jī)融合起來發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力，提升了學(xué)生的創(chuàng)新科研素養(yǎng)，為將來科研或工作奠定了基礎(chǔ)。

本實(shí)驗(yàn)可分為兩大部分，一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為微凝膠的合成、表征及其藥物裝載，另一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為藥物釋放過程，分別在同一周內(nèi)的兩天(或者連續(xù)兩周，每周各一天)進(jìn)行；每次實(shí)驗(yàn)時間建議為6–12小時，學(xué)生可以單人單套操作也可以2–3人一組，可以作為綜合性強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)引入。除本文所列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，還可根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要，拓展至其他響應(yīng)性高分子及藥物，開設(shè)為探索性實(shí)驗(yàn)。

8 結(jié)語

本文介紹高分子實(shí)驗(yàn)的一個新設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐。通過水相自由基沉淀聚合法合成了溫敏性微凝膠，并使用紫外-可見分光光度計(jì)和動態(tài)激光光散射儀對其溫度響應(yīng)特性進(jìn)行表征，進(jìn)而將其用作載體材料以設(shè)計(jì)構(gòu)建智能型藥物控釋系統(tǒng)，利用微凝膠低溫溶脹、高溫收縮的特性，實(shí)現(xiàn)藥物的裝載、釋放。提出結(jié)合色彩理論與化學(xué)知識來進(jìn)行藥物釋放的測定，以在可見光區(qū)存在明顯吸收的藥物作為模型藥物，將“沒有明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”的藥物釋放過程“可視化”，以更加直觀的方式觀測藥物釋放的過程；在此“可視化”感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步結(jié)合物理化學(xué)知識，通過紫外-可見分光光度法對藥物釋放過程進(jìn)行定時、定量監(jiān)測，以理性分析藥物分子釋放過程的分子擴(kuò)散機(jī)理。

本實(shí)驗(yàn)在水相中進(jìn)行小量合成，簡便易行、綠色環(huán)保、安全可靠且成本較低，集高分子化學(xué)、物理化學(xué)、儀器分析等學(xué)科交叉融合為一體，可面向化學(xué)、材料、藥學(xué)等專業(yè)開設(shè)，有較好的普適性和較強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性，適合作為本科生實(shí)驗(yàn)課程開展。本實(shí)驗(yàn)可拓展利用智能手機(jī)和取色軟件，代替紫外-可見分光光度計(jì)來開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此在智能手機(jī)普及的當(dāng)下，甚至有望在實(shí)驗(yàn)條件欠缺的學(xué)校中推廣這個實(shí)驗(yàn)。