包覆有载药微球的丝素蛋白静电纺纤维的制备及表征

摘要

丝素蛋白是一种性能优异的天然蛋白质，具有良好的生物相容性和生物降解性、无毒、无刺激，易于加工成膜、纤维、水凝胶、微球、多孔材料等多种形态，在药物传输领域具有广阔的应用前景;其中，微球以其高的比表面积和表面能、易于扩散、对外界刺激反应快等特点，引起了研究者们的高度关注。本文以丝素蛋白为原料，采用自组装法制备了丝素蛋白微球，然后将疏水药物姜黄素载入丝蛋白微球中，制备了姜黄素载药微球。近年来，随着药物控缓释技术的发展，单一药物剂型表现出“暴释”，药效周期短等问题引起了人们的注意，探索和开发复合载体的研究成为了药物剂型研究的新热点。为此，本文借助静电纺丝技术将载药微球封入静电纺纳米纤维中，制备了丝素蛋白微球/静电纺纳米纤维复合载体，并对制备参数及性能进行了考察。
　　首先，本文在乙醇诱导和冷导协同作用下制备丝素蛋白微球，研究了乙醇添加量、丝素蛋白浓度、冷冻时间等对微球形成及形态的影响。结果表明:丝素蛋白微球的粒径随着乙醇添加量的增大而减小、多分散指数降低;随着丝素蛋白浓度的增大，微球的粒径增大。调节乙醇的添加量、丝素蛋白的浓度、冷冻时间可以制备出圆球形，分散性好，粒径在0.2～1.8μm的丝素蛋白微球。
　　其次，研究了所制备的微球对疏水性药物姜黄素的包覆及缓释情况。通过扫描电镜(SEM)、荧光显微镜、动态光散射(DLS)、X射线衍射等手段对丝素蛋白载药微球的形成、形态、粒径、药物包覆及缓释性能进行了表征。结果表明:制备的姜黄素丝素蛋白载药微球呈规整的圆球形，粒径在210～320nm之间，分散指数为0.170左右;随着丝素蛋白浓度增加，载药微球粒径增大;随姜黄素初始浓度的增大，微球粒径略有减小;载药微球的包封率及载药率分别可达40.27％及1.22％。体外药物释放实验显示，姜黄素丝素蛋白载药微球具备较好的药物缓释能力，且其释放速率可以通过控制释放介质中乙醇的含量进行调节。
　　最后，借助静电纺丝技术将载药丝素蛋白微球包覆在丝素蛋白纳米纤维中，制得了丝素蛋白微球/静电纺纳米纤维复合载体。考察了溶液浓度为30％，pH为6.0时，静电纺丝的最佳操作参数。通过扫描电镜、动态光散射、荧光显微镜、激光共聚焦显微镜、接触角仪等手段对载药微球及复合载体的形貌、复合载体的直径及直径分布、微球的粒径大小及复合载体的亲疏水特性进行了表征。研究表明:姜黄素丝素蛋白载药微球呈圆球形，平均粒径约251nm;纺丝最佳操作参数为纺丝电压为34～36kV，溶液挤出速度为15μL/min，针尖距接收板距离为15cm;所纺载药丝素蛋白微球/丝素纳米纤维复合载体表面光滑，平均直径为910nm，标准差0.28，载药微球包覆其中形成了“核-壳”结构;水蒸气处理后，复合载体的平均直径增大，疏水性提高。
　　总之，本文报道的自组装法制备的姜黄素丝素蛋白载药微球，方法简单，产量高，且在水溶液中具有较好的稳定性，通过将载药微球包封入丝素蛋白纳米纤维中，获得的负载有载药微球的静电纺纳米纤维复合载体，为解决姜黄素释放初期的“暴释”问题，提供了一种新方法，为丝素蛋白在药物传输领域的应用提供了一种新型的载体形式。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 家蚕丝素蛋白概述

1．1．1 家蚕蚕丝的组成

1．1．2 丝素蛋白的组成与结构

1．2 丝素蛋白的应用

1．2．1 丝素蛋白在药物传输领域的应用

1．2．2 丝素蛋白在固定化酶载体及生物传感器上的应用

1．2．3 组织工程方面的应用

1．3 姜黄素

1．3．1 姜黄素的理化性质

1．3．2 姜黄素的生理活性

1．4 丝素蛋白微球的研究进展

1．4．1 喷雾干燥法

1．4．2 相分离法

1．4．3 电场驱动法

1．4．4 乳化-溶剂挥发法

1．4．5 其他方法

1．5 静电纺丝

1．5．1 静电纺丝技术的原理及影响因素

1．5．2 静电纺纳米纤维的应用前景

1．6 课题的提出

第二章 丝素蛋白微球的制备

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验材料

2．2．2 实验仪器

2．2．3 再生丝素蛋白溶液的制备

2．2．4 再生丝素蛋白溶液浓度的测定

2．2．5 丝素蛋白微球的制备

2．2．6 丝素蛋白乳液稳定性的研究

2．2．7 丝素蛋白微球的表征

2．3 结果与讨论

2．3．1 丝素蛋白溶液浓度的测定

2．3．2 丝素蛋白微球的制备

2．3．3 丝素蛋白乳液稳定性研究

2．4 本章小结

第三章 姜黄素丝素蛋白微球的制备及药物释放性能研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验材料

3．2．2 实验仪器

3．2．3 丝素蛋白水溶液的制备

3．2．4 姜黄素丝素蛋白微球的制备

3．2．5 姜黄素丝素蛋白微球缓释性能

3．3 测试与表征

3．3．1 紫外分光光度计测试

3．3．2 电子扫描显微镜

3．3．3 荧光显微镜

3．3．4 动态光散射

3．3．5 X射线衍射测试

3．4 结果与讨论

3．4．1 姜黄素的标准曲线

3．4．2 姜黄素丝素蛋白微球的形成、形貌及大小

3．4．3 姜黄素的加载情况

3．4．4 载药微球的药物释放性能研究

3．4．5 体外药物释放

3．5 本章小结

第四章 包覆载药徽球的丝素蛋白静电纺纤维的制备及表征

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验材料

4．2．2 实验仪器

4．2．3 实验方法

4．2．4 测试与表征

4．3 结果与讨论

4．3．1 载药丝素蛋白微球的形貌及粒径

4．3．2 静电纺丝

4．5 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

硕士期间发表的论文