1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
近年来,随着生物纳米材料的发展,壳聚糖纳米颗粒在药物、食品中的应用已成为研究热点。壳聚糖纳米颗粒具有缓释、控释、靶向等特点,可降低药物的不良反应,增加药物吸收,提高药物的稳定性和生物利用率等。多年以来,国内外在制备纳米粒方面研究较多,而对于壳聚糖-酚酸接枝共聚物纳米颗粒的研究较少。酚酸是一种较好的抗氧化剂,如能将壳聚糖和酚酸共聚物结合,制备而成的纳米粒将具有上述两类聚合物的特点,在促进药物的吸收方面有很大的意义。本实验将探讨多糖-酚酸接枝共聚物纳米结构的制备方法并进行纳米颗粒的结构表征与性能测定。
参考文献:
[1] 曹晶, 孙淑爱, 卢凤琦. 壳聚糖生物降解性与组织相容性[j]. 中国公共卫生, 2005, 12: 14-11
2. 研究的基本内容和问题
壳聚糖为壳多糖脱乙酰基的产物,是天然多糖中唯一的碱性多糖,具有许多独特的物理化学特性和生物功能。
近年来,随着生物纳米材料的发展,壳聚糖纳米颗粒在药物、食品中的应用已成为研究热点。
壳聚糖纳米颗粒具有缓释、控释、靶向等特点,可降低药物的不良反应,增加药物吸收,提高药物的稳定性和生物利用率等。
3. 研究的方法与方案
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 : 研究方法与实验方案:(1)在不同多肽/多糖质量比、不同EGCG添加量、pH值、盐浓度、温度等条件下,通过分子间静电作用组装酪蛋白磷酸肽-壳聚糖纳米颗粒、通过酪蛋白磷酸肽与EGCG之间的特异性相互作用将EGCG包封在纳米颗粒中,制备成相应的纳米化学预防剂。应用响应曲面法优化纳米颗粒及其包封有EGCG的纳米化学预防剂的最优制备条件。(2)动态光散射(DLS)法表征纳米颗粒、纳米化学预防剂的平均粒径、聚合分散系数;Zeta电位法表征其表面电荷;扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)法表征其形态;超速离心法和HPLC法测定纳米化学预防剂中EGCG的包封率、释放动力学和稳定性。大分子多糖的修饰和小分子接枝物的选择对于接枝反应是一个研究热点,即通过寻找合适的反应能够有效地将小分子物质接枝到生物多糖链上是目前国内外的关注点。近年来,已有人通过实验成功将没食子酸接枝到壳聚糖链上,如liu等人又通过自由基介导方法优化后达到了128mg/g[9]本实验则建立了一种新颖的方法能够得到高接枝率的GA-g-CS复合物,并研究了接枝后对于壳聚糖的影响,尤其是抗氧化活性和流变学特性的改变。近几年来,随着纳米技术的飞速发展,将纳米颗粒的制备技术引入壳聚糖一蛋白质药物载体的应用领域逐渐成为人们的研究热点,如Calvo,袁弘等制备粒径为200~400 nm的亲水性壳聚糖纳米颗粒,该纳米颗粒可作为蛋白质药物的一种新型缓控释载体.但目前制备的蛋白质一壳聚糖纳米颗粒的粒径大多在100 nm以上,而载药纳米颗粒在体内的吸收利用与其尺寸有一定关系,粒径越小越能促进药物的有效吸收利用。因此,制备粒径更小的蛋白质一壳聚糖纳米颗粒对基于壳聚糖纳米颗粒的蛋白质药物载体的开发,提高蛋白质药物的生物利用度具有重要的意义。本实验将在制备得壳聚糖-酚酸接枝共聚物的基础上进行研究,探讨壳聚糖-酚酸接枝共聚物制备成纳米颗粒的方法,并测定该多糖-酚酸纳米颗粒的平均粒径、聚合分散系数、Zeta电位,观测其表面和内部形态。
4. 研究创新点
创新之处 (1)制备多肽-egcg多糖纳米颗粒,确定其最优制备技术。
(2)确定多肽-多糖纳米颗粒及其包封有egcg的纳米颗粒的最优冷冻干燥条件,制备具有高分散性能的纳米颗粒冻干粉。
(3) 确定纳米化学预防剂包封后的egcg在人肠道细胞单层膜模型中的渗透速率。
5. 研究计划与进展
研究多肽-多糖纳米颗粒及其包封有EGCG的纳米颗粒的最优制备条件。表征纳米颗粒的结构,测定其性能。近年来发现壳聚糖具有较好的生物黏附性、促吸收效应和酶抑制载体作用等特性 , 使其在生物黏附给药系统、 透膜给药系统、 靶向给药系统及缓控释制剂的开发中倍受青睐。载药纳米粒作为药物和控释的载体,是近年来出现的药物控释和缓释的新剂型。壳聚糖具有较好的生物黏附性、促吸收效应和酶抑制载体作用等特性。壳聚糖纳米粒作为一种新型药物载体 , 已成为目前国内外研究开发的热点。壳聚糖是一种氨基葡糖与 N- 乙酰葡糖胺的共聚物。壳聚糖 D - 葡糖胺残基的p Ka值大约为612~710,它在中性和碱性条件下不溶。它可与盐酸、乙酸等无机和有机酸成盐。在酸性条件下,壳聚糖是一种线形高分子电解质 ,其溶液具有一定的黏度 , 溶液的浓度越高或分子量越大 , 黏度就越大。壳聚糖因含有游离氨基 , 其氮原子上还有一对未结合的电子 , 使氨基呈弱碱性 , 能结合一个氢离子 , 从而使壳聚糖成为带正电荷的电解质。壳聚糖等电点偏碱性在生理条件下带正电荷的壳聚糖可与带负电荷的质粒通过静电作用形成复合物。低分子质量壳聚糖比高分子壳聚糖具有更加优良的载体性能。研究显示,以壳聚糖为材料制备的纳米颗粒比壳聚糖本身具有更强的肠道促吸收能力,已经被用作蛋白质、核酸、多酚类物质等的肠道输送载体。表面带正电荷的壳聚糖纳米颗粒能够通过静电相互作用吸附到带负电荷的肠道细胞膜表层粘液层中,然后,通过与特异地定位于肠道细胞紧密连接处的闭合蛋白和ZO-1蛋白相互作用促使肠道细胞骨架中微丝的主要蛋白质纤维状肌动蛋白(F-肌动蛋白)重新分配,从而打开肠道细胞间的粘结,实现细胞间的药物吸收。以上作为本实验将壳聚糖-酚酸接枝共聚物制备成纳米颗粒的依据。
