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巯基化壳聚糖载蛋白类药物微囊的制备及其体外性质研究

作　者: 高娴
导　师: 马世坤
学　校: 天津医科大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 壳聚糖巯基化壳聚糖微囊离子凝胶法包封率载药量缓释
分类号: R318.08
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目的:探索不同修饰程度巯基化壳聚糖载蛋白模型药物微囊的最佳制备条件,研究巯基化修饰程度对微囊形态、粒径、包封率、载药量以及体外缓释性能的影响,考察巯基化壳聚糖微囊作为药物递送载体的安全性,为动物实验及后期临床试验提供有用参数。方法:（1）以平均分子量为50 kDa、脱乙酰度为96.2%的壳聚糖（Chitosan）和巯基乙酸（thioglycolic acid）为原料,以1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（ethyl-dimethyl-amino-propyl carbodiimide,EDAC）为缩合剂合成三种不同修饰程度的壳聚糖巯基化衍生物,用红外光谱学（infrared spectroscopy）研究方法对合成产物进行定性检测、Ellman’s试剂法进行定量检测、并用元素分析系统检测合成物中硫元素含量:（2）以三聚磷酸钠（sodium tripolyphosphate,TPP）为交联剂、牛血清白蛋白（bovine serum albumin,BSA）为模型药物,采用离子凝胶法（ionotropic gelation）制备巯基化壳聚糖载蛋白模型药物微囊,以微囊对药物的包封率（encapsulation efficiency）为优化指标,用正交实验（orthogonal design）设计法分别探索三种巯基化修饰程度壳聚糖载药微囊的最佳制备条件;（3）在最佳制备条件下制备三种巯基化修饰程度壳聚糖载药微囊,用扫描电子显微镜（scanning electrical microscope）观察微囊形态和粒径、用紫外法检测微囊载药量（drug loading）和包封率（encapsulation efficiency）;（4）参照中国药典规定的转蓝法测定三种载药微囊在pH值分别为7.4、6.0、1.5的释放介质中12小时内累计释放率。（5）采用单核细胞直接细胞毒性测定法（Mon-nuclear cell directcytotoxicity assay,MTT）考察微囊作为药物递送载体的安全性能。结果:（1）红外图谱显示:与未经修饰的壳聚糖相比,三种合成产物在1526 cm^-1附近和2500-2650 cm^-1范围内均出现了新的吸收峰,前者为酰胺键的特征性吸收峰,后者为巯基微弱的吸收峰,这两点表明巯基乙酸以酰胺键的形式连接到了壳聚糖分子上。定量检测结果显示当EDAC加入量分别为460 mg、1380 mg、2300 mg时相对应的产物中巯基含量分别为46.18±2.8246μmol·g^-1、150.75±2.5558μmol·g^-1、202.85±3.0520μmol·g^-1（方差分析结果:F=8207.746,P＜0.001两两比较P＜0.001,均有统计学差异）。元素分析结果显示三种合成产物中硫元素的含量分别为:0.17%、0.62%、0.71%。（2）三种巯基化壳聚糖载药微囊的最佳制备条件均为:巯基化壳聚糖/三聚磷酸钠（w/w）4.2:1、制备体系pH值5.4、三聚磷酸钠滴加速度20滴/分、搅拌速度200转/分。（3）在最佳制备条件下制得的微囊外观呈球形,形态圆整,粒径约为20μm～25μm,载药量达32%～36%;根据壳聚糖巯基化修饰程度的不同,包封率在63.43%～45.97%之间。（4）在pH值为1.5的释放介质中,低、中、高三种巯基化修饰程度的壳聚糖载药微囊分别经过7小时、9小时、10小时释放完毕;在pH值为6.0的释放介质中,低巯基化修饰的壳聚糖载药微囊经过9小时释放完毕,中、高巯基化修饰的壳聚糖载药微囊720分钟累积释放率分别为96.98±1.52%和78.34±1.00%;在pH值为7.4的释放介质中,低巯基化修饰的壳聚糖载药微囊经过10小时释放完毕,中、高巯基化修饰的壳聚糖载药微囊720分钟累积释放率分别为95.35±1.14%和76.37±1.55%。（5）体外培养的HeLa细胞与高、中、低浓度低巯基化壳聚糖载药微囊作用24小时后其相对细胞增殖率分别为81.86±1.04%、84.48±1.72%、86.72±2.58%;与中巯基化壳聚糖载药微囊作用24小时后其相对细胞增殖率分别为84.63±2.53%、88.85±2.81%、91.88±4.50%;与高巯基化壳聚糖载药微囊作用24小时后其相对细胞增殖率分别为92.91±2.37%、94.06±1.93%、98.57±2.43%。结论:（1）以EDAC为缩合剂,在温和的条件下能够把巯基乙酸连接到壳聚糖分子上合成巯基化壳聚糖,且巯基化修饰程度随着缩合剂EDAC加入量的增多而提高。（2）巯基化壳聚糖载药微囊制备方法简单,条件温和,成囊过程中各种因素对药物包封率都有重要影响。（3）随着壳聚糖巯基化修饰程度的提高,其载药微囊的粒径略有增大,微囊对药物的包封率降低,但载药量不发生显著变化。（4）微囊的缓释性能受释放介质pH值和壳聚糖的巯基化修饰程度的影响,模型药物的释放速度随释放介质pH值和壳聚糖巯基化修饰程度的升高而减慢。（5）与已被证实为安全无毒的壳聚糖载药微囊相比,巯基化壳聚糖载药微囊细胞毒性没有增加,是一种安全可靠的药物递送载体。

全文目录

中文摘要  4-6
Abstract  6-9
符号说明  9-10
前言  10-22
  研究现状、成果  10-19
  研究目的、方法  19-22
一、巯基化壳聚糖的合成及鉴定  22-33
  1.1 材料与方法  22-25
  1.2 结果  25-28
  1.3 讨论  28-32
  1.4 小结  32-33
二、巯基化壳聚糖载蛋白类药物微囊最佳制备条件探索及巯基化修饰程度对微囊载药量、包封率的影响  33-41
  2.1 试剂与方法  33-35
  2.2 结果  35-36
  2.3 讨论  36-40
  2.4 小结  40-41
三、巯基化壳聚糖载蛋白类药物微囊的体外性质研究  41-57
  3.1 试剂与方法  41-45
  3.2 结果  45-50
  3.3 讨论  50-56
  3.4 小结  56-57
结论  57-58
参考文献  58-63
发表论文和参加科研情况说明  63-64
综述  64-72
  壳聚糖作为药物缓释控释载体的研究进展  64-69
  综述参考文献  69-72
致谢  72

巯基化壳聚糖载蛋白类药物微囊的制备及其体外性质研究

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