天然生物大分子纳微载体的制备和应用

摘要

载体的使用不仅仅可以保护药物的活性、增加药物的溶解性、还可以帮助药物进行缓释、延长药物在体内半衰期以及药物的靶向运输，从而可以大大提高药物的使用效率，所以纳微载体得到广泛的开发和应用。而为了获得生物可降解性和高生物相容性的纳微载体，天然生物大分子成为制备纳微载体的理想原料。本论文通过淀粉的TEMPO氧化和GDGE交联得到不同种类的微凝胶并研究了微胶对溶菌酶的吸附与缓释效果，接着利用酶解乳清蛋白自组装形成不同种类的纳米颗粒并对不同纳米颗粒进行了生物学评价。主要得到以下结果：
　　(1)通过GDGE交联氧化淀粉制备了可以很好的装载溶菌酶的不同氧化强度和交联强度的淀粉微凝胶。当微胶的氧化强度为100％，交联强度RGDGE/polymer(w/w)为0.025时是装载溶菌酶的最佳载体，溶菌酶的最大吸附量为4.87（g蛋白/g干胶）。微胶对蛋白质的饱和吸附量在pH=7和离子强度为0.05M时达到最大值。而且溶菌酶的饱和吸附量会随着缓冲液中pH值的升高而升高，随着缓冲液中离子强度的升高溶菌酶的饱和吸附量会逐渐降低。
　　(2)采用氧化强度100％，交联强度RGDGE/polymer(w/w)为0.025的微胶装载溶菌酶在不同pH值和离子强度下释放。结果表明溶菌酶的释放量随着pH值得升高释放量逐渐减少，在pH=3时溶菌酶的释放量达到最大值50％。溶菌酶的释放量随着离子强度的升高逐渐升高，当离子强度为0.5 M时溶菌酶的释放量接近100％。
　　(3)通过酶解乳清蛋白形成两亲性多肽并自组装制备了1-2μm的长纳米管、100-200nm的短纳米管以及30-50nm的纳米球。通过戊二醛对纳米粒子进行交联得到硬度更大的长纳米管、短纳米管以及纳米球。
　　(4)通过小鼠乳腺癌细胞4T1细胞系研究纳米颗粒细胞毒性和细胞吞噬。不同纳米颗粒与4T1细胞共孵育24h后的细胞杀伤效力微弱。并且不同尺寸、不同形貌以及不同硬度的纳米颗粒的细胞毒性没有明显差别。不同纳米粒子的内吞动力学均可以使用米氏方程进行很好的拟合，并且通过内吞速率常数K的比较表明交联的纳米颗粒比未交联的纳米颗粒的内吞速率更快。尺寸更小的短纳米管比长纳米管能更快的被细胞吞噬。而球形的纳米颗粒相比管状的纳米颗粒也更容易被细胞吞噬。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 天然生物大分子概述

1．1．1 蛋白质

1．1．2 α-乳清蛋白

1．1．3 多糖

1．1．4 淀粉

1．1．5 氧化淀粉

1．1．6 交联淀粉

1．2 纳微载体

1．2．1 微球

1．2．2 微凝胶

1．2．3 纳米管

1．2．4 纳米球

1．3 本课题的研究意义及内容

1．3．1 本课题的研究意义

1．3．2 课题的研究内容

第二章 氧化淀粉微凝胶对溶菌酶的吸附与释放

2．1 引言

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验仪器

2．2 实验步骤

2．2．1 氧化淀粉微胶的制备

2．2．2 微胶的粒径分布测定

2．2．3 扫描电子显微镜(SEM)表征淀粉微胶

2．2．4 微胶膨胀性能的测定

2．2．5 微胶ζ电位的测定

2．2．6 溶菌酶标准曲线的测定

2．2．7 不同微胶对溶菌酶吸附曲线的测定

2．2．8 微胶中溶菌酶的体外释放动力学的测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 氧化淀粉微凝胶的表征

2．3．2 溶菌酶标准曲线的绘制

2．3．3 微凝胶对溶菌酶的吸附曲线测定

2．3．4 氧化淀粉微凝胶对溶菌酶的释放研究

2．4 本章小结

第三章 不同形貌、粒径和硬度的纳米粒子的制备与表征

3．1 引言

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验仪器

3．2 实验步骤

3．2．1 乳清蛋白的标准曲线的测定

3．2．2 长度1-2μm的纳米管(LNT)的制备

3．2．3 长度100-200 nm的纳米管(SNT)的制备

3．2．4 多肽纳米球(NS)的制备

3．2．5 增加硬度的各种纳米颗粒的制备

3．2．6 不同纳米粒子的透射电镜(TEM)表征

3．2．7 不同纳米粒子的原子力显微镜(AFM)表征

3．2．8 不同纳米粒子的电势和粒径分布的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 乳清蛋白的标准曲线绘制

3．3．2 不同纳米粒子的形貌

3．3．3 纳米粒子的硬度

3．3．4 不同纳米粒子的电势和粒径分布

3．4 本章小结

第四章 不同形貌、粒径和硬度的纳米粒子的生物学表征

4．1 引言

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验仪器

4．2 实验步骤

4．2．1 不同纳米粒子的制备

4．2．2 不同纳米粒子的荧光标记

4．2．3 不同纳米粒子细胞毒性的考察

4．2．4 不同纳米粒子的细胞吞噬的CLSM成像观察

4．2．5 不同纳米粒子的细胞内吞动力学分析

4．3 结果与讨论

4．3．1 不同纳米粒子的细胞毒性

4．3．2 不同纳米粒子的细胞内吞情况

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录

致谢

研究成果及发表的学术论文

作者及导师简介