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壳聚糖、羧甲基壳聚糖包覆V_E脂质体的制备及性能评价

作　者: 颜景泉
导　师: 刘成圣
学　校: 中国海洋大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 包覆脂质体壳聚糖羧甲基壳聚糖维生素E
分类号: TQ464
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

脂质体(Liposome)是磷脂(Phospholipids)分散在水中时形成的一种类似生物膜结构的双分子层微小囊泡,用作药物载体具有良好的生物相容性而无免疫原性,但其稳定性欠佳,不易储存,限制了其广泛应用。壳聚糖(Chitosan,CS )是甲壳素(Chitin)部分脱乙酰基的产物,材料来源相当广泛,是一种天然聚阳离子碱性多糖,用作药物载体具有较好的生物相容性和生物可降解性。羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan, CMCS)是CS经羧甲基化反应得到的CS的一类重要衍生物,与CS相比CMCS不仅保留了CS的优良特性,而且CMCS具有良好的水溶性。以化妆品中常用的功能性原料维生素E(Vitamin E, V_E)为疏水性模式药物分别制备了负电性V_E脂质体(Negatively Charged Vitamin E Liposome)和正电性V_E脂质体(Cationic Vitamin E Liposome)。以分子量(Molecular Weight,MW)1380×KDa,脱乙酰度(Degree of Deacetylation,DD)84.5%的CS为原料,制备四种不同MW的CS和三种不同MW的CMCS,用四种不同MW的CS包覆负电性V_E脂质体;用三种不同MW的CMCS包覆正电性V_E脂质体。透射电镜观察CS、CMCS包覆V_E脂质体前后外观的变化及测定Zeta电位变化,证明两种包覆V_E脂质体成功制备。对比五种制备V_E脂质体的方法,薄膜水化法得到的V_E脂质体的包封率最高为82.5%,4℃避光保存24h后的保留率高达91.4%。采用薄膜水化法制备V_E脂质体各原料最佳配比为:磷脂: V_E :胆固醇= 20 : 1 : 1.875。电镜图片表明:脂质体呈球形或近球形,颜色较浅。单个观察脂质体可以明显分辨其粒径大小,并发现其外观呈现脂质体的典型特征——指纹状结构。V_E脂质体的平均粒径为35.2nm,粒径分布较为均匀、集中。用CS、CMCS包覆V_E脂质体后,两者外观均呈球形或近球形,颜色较未包覆脂质体都明显加深,脂质体的典型特征(指纹状结构)皆消失。考查不同MW的CS和CMCS包覆之后的两种V_E脂质体的包封率、产率和载药量的变化,结果显示:包覆之后两种V_E脂质体的包封率、产率和载药量均有所降低,其降低程度与CS、CMCS的MW大小无关;考查相同MW不同浓度的CS和CMCS包覆前后两种V_E脂质体的包封率、产率、载药量的变化,结果显示:包封率、产率和载药量随CS、CMCS溶液浓度的增大而降低,其中,最低浓度(C =0.1%)的CS、CMCS分别使两种脂质体对V_E的包封率降低了9.3%和4.3%。说明由于CS、CMCS的存在导致脂质体中部分V_E的泄露。考查CS、CMCS包覆前后脂质体在4℃,25℃,37℃避光条件下保存不同时间V_E的保留率和脂质体混悬液的沉降率,结果表明:CS、CMCS的包覆,明显提高了V_E脂质体对V_E的保留率,降低了V_E脂质体混悬液沉降率。研究CS和CMCS的MW对包覆V_E脂质体中V_E的保留率和脂质体混悬液的沉降率的影响,结果发现:CS、CMCS的MW对保留率、沉降率的影响不大。同时,研究相同MW不同浓度的CS、CMCS对保留率、沉降率的影响,发现CS、CMCS的浓度对保留率、沉降率的影响显著:CS、CMCS浓度越大保留率越高、沉降率越低。4℃条件下避光保存7d, 0.8%CS包覆V_E脂质体较未包覆V_E脂质体V_E的保留率提高了37.0%,沉降率降低6.6%;37℃条件下,两种未包覆脂质体中V_E的保留率下降速率最快,到第7d时皆已下降到0,而同样时间内浓度0.8%的CS、CMCS包覆的V_E脂质体的V_E保留率分别为:9.9%和13.5%。CS、CMCS包覆V_E脂质体虽然使脂质体对V_E包封率略有降低,但有效提高了在避光储存、不同温度条件下V_E的保留率,降低了脂质体混悬液的沉降率。即CS、CMCS包覆V_E脂质体有效提高了V_E脂质体的储存稳定性,为今后脂质体技术的实际应用和生产开发提供重要的保障。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-13
0. 前言  13-31
  0.1 脂质体的结构与特性  13-17
  0.2 脂质体在生物医药工程领域的应用  17-19
    0.2.1 脂质体在药物载体方面的应用  17-18
    0.2.2 脂质体在基因工程方面的应用  18
    0.2.3 脂质体在免疫学方面的应用  18
    0.2.4 脂质体在人体局部给药系统中的应用  18-19
  0.3 包覆脂质体作为药物载体的研究进展  19-30
    0.3.1 环糊精包合物脂质体  20-21
    0.3.2 壳聚糖及其衍生物包覆脂质体  21-24
      0.3.2.1 壳聚糖包覆脂质体  21-22
      0.3.2.2 N-三甲基壳聚糖盐酸盐包覆脂质体  22-23
      0.3.2.3 壳聚糖-乙二胺四乙酸结合物包覆脂质体  23-24
      0.3.2.4 氯化壳聚糖包覆脂质体  24
    0.3.3 海藻酸盐包覆脂质体  24-25
    0.3.4 O-棕榈酰小核菌葡聚糖包覆脂质体  25-26
    0.3.5 干果寡糖包覆脂质体  26
    0.3.6 茁霉多糖衍生物包覆脂质体  26-27
    0.3.7 右旋糖苷包覆脂质体  27-28
    0.3.8 聚乙二醇包覆脂质体  28
    0.3.9 聚乙烯醇衍生物包覆脂质体  28-29
    0.3.10 S 层蛋白包覆脂质体  29-30
  0.4 讨论与展望  30-31
1. 负电性 V_E 脂质体的制备工艺优化及其部分性质研究  31-42
  1.1 实验材料与仪器  31-32
    1.1.1 实验材料与试剂  31-32
    1.1.2 实验仪器  32
  1.2 实验方法  32-36
    1.2.1 负电性V_E 脂质体的制备方法筛选  32-34
      1.2.1.1 乙醇注入法  32-33
      1.2.1.2 乙醚注入法  33
      1.2.1.3 逆相蒸发法  33-34
      1.2.1.4 薄膜水化法  34
      1.2.1.5 复乳法  34
    1.2.2 测定脂质体对V_E 的包封率和保留率  34-35
    1.2.3 薄膜水化法制备V_E 脂质体配方的优化  35
    1.2.4 V_E 脂质体的形态学观察  35-36
    1.2.5 V_E 脂质体的Zeta 电位和粒径分析  36
  1.3 结果与讨论  36-41
    1.3.1 不同方法制备的大型脂质体比较  36-38
      1.3.1.1 不同方法制备的大型脂质体显微镜照片  36
      1.3.1.2 不同方法制备的脂质体对V_E 的包封率和保留率  36-38
    1.3.2 薄膜水化法制备V_E 脂质体配方的优化  38-39
    1.3.3 V_E 脂质体的形态学观察  39
    1.3.4 V_E 脂质体的Zeta 电位和粒径分布  39-41
  1.4 小结  41-42
2. 壳聚糖包覆 V_E 脂质体的制备及其性能评价  42-62
  2.1 实验材料与仪器  42-43
    2.1.1 实验材料与试剂  42-43
    2.1.2 实验仪器  43
  2.2 实验方法  43-47
    2.2.1 不同分子量CS 样品的制备  43-44
    2.2.2 CS 样品的特性检测  44-45
      2.2.2.1 CS 分子量的测定  44
      2.2.2.2 CS 脱乙酰度的测定  44-45
      2.2.2.3 CS 样品的红外光谱分析  45
    2.2.3 CS 包覆V_E 脂质体的制备  45
    2.2.4 CS 包覆V_E 脂质体的特性检测  45-47
      2.2.4.1 CS 包覆V_E 脂质体形态学观察  45
      2.2.4.2 CS 包覆V_E 脂质体的粒径分布  45-46
      2.2.4.3 CS 包覆V_E 脂质体的Zeta 电位  46
      2.2.4.4 CS 包覆V_E 脂质体的包封率等理化指标的测定  46-47
  2.3 结果与讨论  47-61
    2.3.1 CS 样品的特性检测  47-49
      2.3.1.1 CS 粘均分子量的测定  47
      2.3.1.2 CS 的DD 的测定  47-48
      2.3.1.3 不同降解时间CS 的粘均MW 和DD  48-49
      2.3.1.4 CS 的红外图谱  49
    2.3.2 CS 包覆V_E 脂质体的特性检测  49-61
      2.3.2.1 CS 包V_E 脂质体形态学观察  49-50
      2.3.2.2 CS 包覆V_E 脂质体的粒径分布与Zeta 电位  50-51
      2.3.2.3 CS 包覆V_E 脂质体的包封率、产率和载药量  51-53
      2.3.2.4 CS 包覆V_E 脂质体储存过程中的保留率  53-55
        2.3.2.4.1 不同MW 的CS 包覆V_E 脂质体储存过程中的保留率  53-55
        2.3.2.4.2 不同浓度CS 包覆V_E 脂质体储存过程中的保留率  55
      2.3.2.5 CS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率  55-61
        2.3.2.5.1 不同MW 的CS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率  55-57
        2.3.2.5.2 不同浓度的CS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率  57-61
  2.4 小结  61-62
3. 羧甲基壳聚糖包覆 V_E 脂质体的制备及其性能评价  62-78
  3.1 实验材料与仪器  62-63
    3.1.1 实验材料与试剂  62-63
    3.1.2 实验仪器  63
  3.2 实验方法  63-66
    3.2.1 CMCS 的制备  63
    3.2.2 CMCS 的红外检测  63-64
    3.2.3 CMCS 水溶性的评价  64
    3.2.4 正电性V_E 脂质体的制备  64
    3.2.5 CMCS 包覆V_E 脂质体的制备  64
    3.2.6 CMCS 包覆V_E 脂质体形态学观察  64-65
    3.2.7 CMCS 包覆V_E 脂质体的粒径分布与Zeta 电位  65
    3.2.8 CMCS 包覆V_E 脂质体的包封率等理化指标  65-66
  3.3 结果与讨论  66-77
    3.3.1 CMCS 的红外光谱  66-67
    3.3.2 CMCS 包覆V_E 脂质体的形态学观察  67
    3.3.3 CMCS 包覆V_E 脂质体的粒径分布与Zeta 电位  67-68
    3.3.4 CMCS 包覆V_E 脂质体的包封率、产率和载药量  68-70
    3.3.5 CMCS 包覆V_E 脂质体的V_E 保留率  70-74
      3.3.5.1 CMCS 分子量对V_E 的保留率的影响  70-72
      3.3.5.2 CMCS 浓度对V_E 的保留率的影响  72-74
    3.3.6 CMCS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率  74-77
      3.3.6.1 CMCS 的MW 对CMCS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率的影响  74-75
      3.3.6.2 CMCS 浓度对CMCS 包覆V_E 脂质体混悬液的沉降率的影响  75-77
  3.4 小结  77-78
全文结论  78-80
参考文献  80-87
本文的创新点  87-88
致谢  88-89
附录 1  89-90
附录 2  90

壳聚糖、羧甲基壳聚糖包覆V_E脂质体的制备及性能评价

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