结构仿生型丝胶蛋白微胶囊的制备及其应用研究

摘要

自用磷脂模拟细胞膜制备微胶囊以来，微胶囊的应用得到了快速的发展，特别是作为药物载体在癌细胞、肿瘤细胞的特异性靶向及对药物的可控释放方面具有极好的应用前景。多肽及蛋白质微胶囊由于其优良的生物相容性和生物可降解性获得了广泛的关注，但现在用于制备微胶囊的方法一般过程较为繁琐或者需要用到有机溶剂，所以开发出一种简单、易行相对环保的方法制备多肽及蛋白质微胶囊成为了热点问题之一。
　　本文以比较温和的反应条件，在水溶液中钙离子诱导丝胶蛋白一步制得微胶囊。同时研究了不同反应条件对丝胶微胶囊形貌和尺寸的影响;用DLS、FTIR-ATR、CD、EDX、TEM等方法研究了蚕茧形丝胶蛋白自组装过程和机理。用UV研究了蚕茧形丝胶微胶囊的稳定性及其对模拟药物的负载和释放性能。具体研究内容及结果如下:
　　1.通过控制反应条件我们制得了球形、蚕茧形微胶囊和中空蛋白管。低丝胶蛋白浓度、中性pH及25～37℃有利于丝胶蛋白有序自组装生成形貌均一、尺寸分布窄的微胶囊。增加震荡速率使得丝胶微胶囊尺寸减小，由220rpm震荡速率下的中空管形转变成150rpm震荡速率下的蚕茧形，最后在80rpm震荡速率下丝胶蛋白自组装成了球形微胶囊。增加钙离子浓度有利于丝胶蛋白自组装成更大尺寸的微胶囊，由低钙离子浓度下的球形转变到高钙离子浓度下的蚕茧形。增加蛋白分子量，我们获得了100nm尺寸的球形丝胶微胶囊。
　　2.对蚕茧形微胶囊的组装过程研究发现，丝胶蛋白大分子组装分为三个阶段，长的陈化期，快速组装期，稳定期。CD、ATR研究表明钙离子诱导丝胶蛋白由无规卷曲构象转变成β-sheet构象，钙元素Mapping结果表明钙离子在微胶囊壳层中均一分布。疏水β-sheet结构的聚集和钙离子与丝胶蛋白大分子的螯合共同作用诱使丝胶蛋白有序组装。
　　3.蚕茧形微胶囊在酸性条件下比在碱性条件下更稳定。蚕茧形微胶囊对亚甲基蓝的负载率高达26.25％;在pH为7.4、温度为37℃的PBS缓冲液中，载有亚甲基蓝的蚕茧形微胶囊释放药物分为三个阶段，前期突释阶段，中期匀速释放阶段，后期减速释放阶段。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 微胶囊的应用

1．2．1 微胶囊作为微反应器

1．2．2 药物载体

1．3 微胶囊的制备方法

1．3．1 溶液法

1．3．2 层层自组装法

1．3．2 微流控法

1．4 丝胶蛋白在生物材料应用中研究现状

1．5 离子诱导多肽或蛋白质三维有序组装

1．6 本课题的研究目的与意义

1．7 研究内容与创新点

第二章 丝胶微胶囊的制备及表征手段

2．1 引言

2．2 实验材料

2．3 实验仪器

2．4 溶液配制

2．5 丝胶微胶囊的制备

2．6 丝胶微胶囊的表征方法

第三章 反应条件对丝胶微胶囊形貌影响及其组装机理研究

3．1 引言

3．2 实验过程和表征方法

3．3 结果分析与讨论

3．3．1 改变反应条件对丝胶微胶囊形貌的影响

3．3．2 微胶囊自组装机理研究

3．4 小结

第四章 蚕茧形微胶囊作为药物载体的研究

4．1 引言

4．2 实验过程和表征方法

4．2．1 实验过程

4．2．2 表征手段

4．3 结果与讨论

4．3．1 蚕茧形微胶囊的pH稳定性

4．3．2 微胶囊对亚甲基蓝药物的负载和释放

4．4 小结

第五章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢