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壳聚糖、琼胶糖的提取及其对藻胆蛋白缓释体系的研究

作　者: 薛志欣
导　师: 杨桂朋；王广策
学　校: 中国海洋大学
专　业: 海洋化学
关键词: 壳聚糖 琼胶糖 藻胆蛋白 药物控制释放
分类号: R94
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


近年来,癌症已成为威胁人类健康的第一大杀手,传统疗法象放疗、化疗和手术疗法均会给病人带来极大的痛苦。光动力疗法(Photodynamic therapy, PDT)治疗肿瘤是近年发展起来的一种新方法,毒副作用小,疗效确切。其基本原理是利用一些荧光量子产额高的光敏剂注射体内,肿瘤细胞与其亲和性高于正常细胞,因而潴留在肿瘤细胞中。当用强光照射后,光敏剂吸收光子跃迁至激发态,处于激发态的光敏剂再将能量传至周围的氧分子,产生单线态氧,杀伤肿瘤细胞,而对正常组织损伤极小。PDT疗法的核心是找到合适的光敏剂,藻胆蛋白是一类水溶性色蛋白,由脱辅基蛋白和开链四吡咯结构的色基通过硫醚键共价交联而成,具有极高的荧光量子产额。能够在适宜波长光的激发下,产生单线态氧和其他的氧自由基,近年来的研究表明藻胆蛋白极有可能成为新一代高效低毒的光敏剂。但由于藻胆蛋白的蛋白特性,使得它易于被酶所降解,因此藻胆蛋白要想实现药物化,必须寻找一种合适的剂型。药物控制释放技术为藻胆蛋白药物化提供了有效途径。壳聚糖和琼胶糖都是天然易降解高分子多糖,它们在医药方面都有应用,而壳聚糖更是在药物缓释方面有着良好的口碑。本论文从对虾壳中提取了甲壳素,并探讨甲壳素脱乙酰化过程中碱处理方式及温度对脱乙酰度和分子量的影响。结果表明:加入乙醇、升高温度能够提高甲壳素的脱乙酰度;乙醇存在下的脱乙酰反应是一级反应;采用间歇碱处理的方式能够在提高脱乙酰度的同时,保持较高的分子量。采用多种方法从江蓠龙须菜中提取了琼胶,并研究了碱处理、微波处理、超声波辅助处理等方法对龙须菜的琼胶提取率、硫酸基含量和多糖含量的影响。研究结果表明:当碱质量分数由2.5%增加到10%时,琼胶产率由15%降低到9.8%,硫酸基含量由2.66%降低到2.06%,同时,多糖含量由98.3%增加到102.6%;微波和超声波辅助处理在不同程度上增加了琼胶的提取率和多糖含量,同时降低了硫酸基含量。另外,本文还从宏观和微观两个角度考察了碱处理前后龙须菜藻体的变化。对龙须菜琼胶,经DE-22和Sephadex G-200柱层析纯化,得到一种含微量硫酸基的琼胶糖,此多糖经Q-Sepharose柱层析鉴定为单一组分。紫外光谱显示它不含蛋白质、多肽及核酸,红外光谱揭示它含3,6-内醚半乳糖特征吸收以及微量的硫酸基,热学性质表明在其0～700℃升温过程中存在两个失重过程,旋光分析表明随温度的升高,该多糖水溶液存在一个由有序构象(螺旋结构)向无序构象(无规线团)转变的过程。本论文还通过硫酸铵沉淀法和柱层析法从多管藻和螺旋藻中分离提取了光谱纯和电泳纯的藻胆蛋白,可以用于藻胆蛋白药物缓释的研究。本论文还采用两种亲水性高分子材料-壳聚糖、琼胶糖通过悬浮聚合的方法制备出凝胶球、磁力球与孔球,所得微球被用作藻红和藻蓝蛋白的吸附材料,发现其对藻红蛋白的最大吸附量出现藻红蛋白的等电点附近,当藻红蛋白浓度低于1.25 mg/ml时,吸附量随藻红蛋白浓度的增加而增加。并且,吸附量还随温度升高而增大,受离子强度的影响较小。微球中加入琼胶糖可在一定程度上降低吸附量。改变藻红蛋白的负载量和在微球中加入琼胶糖都可以改变藻红蛋白的释放速度;对藻蓝蛋白的吸附和释放均受颗粒、交联度、壳聚糖的脱乙酰度、微球的孔度等因素影响,减小颗粒大小、降低交联度,增大壳聚糖的脱乙酰度和将凝胶球变为孔球,都有利于藻蓝蛋白的吸附,而减小颗粒大小、降低交联度,降低壳聚糖的脱乙酰度和微球的交联度,以及将凝胶球变为孔球有利于藻蓝蛋白的释放。

全文目录


摘要  2-4
Abstract  4-12
第一章 文献综述  12-48
  1 光动力疗法简介  12-16
    1.1 光动力疗法的原理及应用  12-14
    1.2 光动力疗法的发展简史  14-15
    1.3 肿瘤光动力作用的应用  15-16
  2 新型光敏剂-藻胆蛋白  16-21
    2.1 藻胆蛋白的分类、结构与功能  16-19
    2.2 藻胆蛋白用于光动力疗法的研究现状及发展趋势  19-21
  3 药物控制释放  21-35
    3.1 药物控释的特点  21-22
    3.2 药物控制释放的研究历史及应用  22-23
    3.3 药物控制释放体系的分类  23-35
      3.3.1 依据制备工艺的分类  23-29
      3.3.2 根据制剂的释放特点分类  29-30
      3.3.3 依据释放机理的分类  30-35
  4 药物释放材料  35-47
    4.1 合成高分子材料作为蛋白多肽类药物载体  36
    4.2 天然高分子物质作为蛋白多肽类药物载体  36-47
      4.2.1 壳聚糖  37-40
      4.2.2 琼胶多糖  40-47
  5 本论文的研究设想  47-48
第二章 材料的制备  48-92
  1 壳聚糖的制备及性能表征  48-57
    1.1 仪器与材料  48
    1.2 实验方法  48-50
      1.2.1 壳聚糖的制备  49
      1.2.2 壳聚糖的理化性质表征  49-50
    1.3 结果与讨论  50-56
      1.3.1 壳聚糖的制备  50-51
      1.3.2 甲壳素的脱乙酰化反应  51-54
      1.3.3 甲壳素与壳聚糖的红外光谱  54-55
      1.3.4 热学性质  55-56
    1.4 结论  56-57
  2 江蓠龙须菜营养成分的测定  57-61
    2.1 实验仪器与材料  57-58
    2.2 实验方法  58-59
      2.2.1 琼胶含量测定  58
      2.2.2 含水量测定  58-59
      2.2.3 粗纤维含量测定  59
      2.2.4 粗脂肪含量测定  59
      2.2.5 叶绿素含量测定  59
    2.3 结果与讨论  59-61
  3 江蓠琼胶的提取方法研究  61-73
    3.1 材料采集与预处理  61
    3.2 实验方法  61-64
      3.2.1 龙须菜琼胶的提取方法  61-62
      3.2.2 琼胶性能测定  62-64
      3.2.3 提胶过程中龙须菜藻体的宏观与微观变化  64
    3.3 结果  64-71
      3.3.1 高压锅提取法  64-68
      3.3.2 紫外光谱  68-69
      3.3.3 红外光谱  69
      3.3.4 提胶过程中龙须菜藻体的变化  69-71
    3.4 讨论  71-72
    3.5 结论  72-73
  4 龙须菜琼胶糖的制备与性能表征  73-81
    4.1 实验仪器材料  73-74
    4.2 实验方法  74-76
      4.2.1 琼胶的提取方法  74
      4.2.2 多糖的纯化  74-76
    4.3 结果与讨论  76-80
      4.3.1 多糖的纯度鉴定  76-77
      4.3.2 多糖的红外光谱  77-78
      4.3.3 热学性质  78-79
      4.3.4 多糖的旋光分析  79-80
    4.4 结论  80-81
  5 藻胆蛋白的提取  81-92
    5.1 实验仪器与材料  81-82
    5.2 实验方法  82-85
      5.2.1 藻胆蛋白的分离纯化  82-84
      5.2.2 藻胆蛋白的纯度鉴定  84-85
    5.3 结果与讨论  85-91
      5.3.1 藻胆蛋白的提取和纯化  85-91
    5.4 结论  91-92
第三章 交联壳聚糖微球的制备  92-105
  1 实验仪器与材料  93
  2 实验方法  93-97
    2.1 壳聚糖的精制  93-94
    2.2 壳聚糖交联小球的制备  94
    2.3 壳聚糖-琼胶糖微球  94-95
    2.4 洗球-索式抽提法  95
    2.5 小球的还原  95
    2.6 微球的结构表征  95-96
    2.7 微球性能测试  96-97
  3 结果与讨论  97-105
    3.1 壳聚糖交联小球的制备  97-100
    3.2 洗球  100
    3.3 微球的形态  100-102
    3.4 微球的还原  102-103
    3.5 微球的溶胀性  103-105
第四章 交联壳聚糖、壳聚糖-琼胶糖微球对藻胆蛋白的吸附与释放  105-125
  1 藻胆蛋白测试方法的确立  105-110
    1.1 材料与方法  105-106
      1.1.1 仪器与材料  105
      1.1.2 实验方法  105-106
    1.2 结果与讨论  106-109
      1.2.1 吸收光谱和工作曲线  106-109
      1.2.2 稳定性和重现性试验  109
      1.2.3 回收率实验  109
    1.3 结论  109-110
  2 微球对藻胆蛋白的吸附与释放  110-125
    2.1 仪器与试剂  110
    2.2 实验方法  110-111
      2.2.1 微球对藻胆蛋白的吸附  110-111
      2.2.2 微球对藻胆蛋白的释放  111
    2.3 结果与讨论  111-124
      2.3.1 微球对藻胆蛋白的吸附  111-120
      2.3.2 微球对藻胆蛋白的释放  120-124
    2.4 结论  124-125
第五章 全文结论及主要创新点  125-127
参考文献  127-143
附录  143-145
作者读博士期间所取得的主要研究成果  145-146
致谢  146

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中图分类: > 医药、卫生 > 药学 > 药剂学
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