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玉米醇溶蛋白基复合微粒的制备及其药物释放性能研究

裴菲

  为了提高药物分子的治疗功效和降低毒副作用,高分子负载与纳米技术在药物释放体系中受到关注。微/纳米粒子在体内容易通过,能够到达身体的各个部位,有助于全身治疗,因此,微/纳米粒子作为药物分子的运输系统时可减少游离药物的毒副作用。作为药物载体用的高分子中,天然高分子因其生物相容好、低毒与可吸收等优点,已经用于药物载体。然而,部分可溶性天然高分子(如:明胶、白蛋白、酪蛋白和单分子胶原蛋白等动物蛋白)在水性环境中溶解迅速,存在药物释放速度较快的缺点。相反,疏水性聚合物系统有可持续释放药物的能力,使药物分子在血液中有恒定的浓度或者靶向到特定的细胞和组织。本文选择具有良好生物相容性、生物降解性且价廉的玉米醇溶蛋白(Zein)为疏水蛋白,采用溶剂-非溶剂相分离法,分别与水溶性壳聚糖(CS)、无机物碳酸钙(CaCO3)复合,制备了玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合纳米微球(NSZ/CS)和玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒(ZCa),考察了最佳制备条件,并采用DLS、FT-IR、SEM、TEM对其形态与结构进行了表征;研究了复合纳米微球(NSZ/CS)和复合微粒(ZCa)的药物释放性能。论文的研究内容主要有以下三部分组成: 第一,介绍了玉米醇溶蛋白的来源组成及性质,并对其在食品、生物医药和工业生产等领域的应用进行了综述。 第二,以Zein和水溶性壳聚糖(CS)为原料,采用溶剂-非溶剂相分离法,制备了稳定的Zein纳米微球乳液(NSZ)和玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合纳米微球乳液(NSZ/CS)。优化了NSZ的制备条件,考察了搅拌速度、时间、Zein/CS质量比和CS水溶液浓度对NSZ/CS的影响。采用DLS、FTIR、TEM和SEM对NSZ/CS和NSZ的结构、表面形态及分散稳定性等进行了表征。考察了NSZ和NSZ/CS对水溶性模型药物分子罗丹明B(RB)和水溶性药物分子盐酸阿霉素(Dox·HCl)的负载及药物释放性能。测定了负载RB和Dox·HCl的纳米微球乳液NSZ/RB和NSZ/Dox、复合纳米微球乳液NSZ/CS/RB和NSZ/CS/Dox在不同pH值的释放介质和人工胃肠液中的释放性能。结果表明:NSZ粒径在152-290nm;NSZ/CS分散性较好,粒径可控制在200-320nm。与NSZ相比(包封率43.9%),复合纳米微球NSZ/CS对RB的包封率大幅度提高,最大可达83.5%,对Dox·HCl的包封率可达75.3%。复合纳米微球NSZ/CS对RB和Dox·HCl具有控制释放性能,在相同的释放介质中,NSZ/CS对RB的累积释放量比NSZ的高。NSZ/CS/RB在酸性介质下释放较慢,碱性介质下较快。在人工胃液和人工肠液中,NSZ/CS对RB释放36hrs以后,累积释放量分别为85.2%和95.4%。NSZ/CS/Dox在pH=7.4的PBS缓冲溶液中的释放比NSZ/Dox慢,前12hrs的释放速率仅为0.02%/min,432hrs后累积释放量达91.0%。 第三,以Zein为原料,以Na2CO3、CaCl2水溶液为沉淀造粒剂,采用溶剂-非溶剂相分离法,制备了生物相容性的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒(ZCa)。考察了Zein混合液浓度、EtOH浓度(即[Zein]终和[EtOH]终)、Zein/CaCO3质量比、时间和搅拌速度对ZCa的影响。通过DLS、FTIR和SEM等方法对复合微粒ZCa的结构、表面形态及分散稳定性等进行了表征和分析。考察了复合微粒ZCa对RB和Dox·HCl的负载及药物释放性能。测定了负载RB和Dox·HCl的复合微粒乳液ZCa/RB和ZCa/Dox在不同pH值的释放介质和人工胃肠液中的释放性能。结果表明:与NSZ相比较(43.9%),复合微粒ZCa对RB的包封率明显提高,可达75.7%,对Dox·HCl的包封率可达71.2%。三种复合微粒在不同pH值的释放介质中都具有控制释放性。 总之,以生物相容性的Zein为原料,分别于水溶性壳聚糖(CS)、无机物CaCO3复合,制备得到了两种生物相容性的高分子复合载体材料:玉米醇溶蛋白/壳聚糖复合纳米微球(NSZ/CS)和玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒(ZCa)。对水溶性药物分子(RB和Dox·HCl)的负载和释放研究表明:CS和CaCO3的加入提高了NSZ/CS和ZCa对RB和Dox·HCl的包封率和累积释放量,且具有控制释放性能。所制备的高分子复合载体材料(NSZ/CS、ZCa)在水溶性药物分子的运载系统具有潜在的应用前景。……   
[关键词]:玉米醇溶蛋白;壳聚糖;碳酸钙;蛋白基高分子复合材料;生物相容性药物载体材料;控制释放
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西北师范大学2013年