白蛋白基生物高分子载体的制备及其性能研究.pdf

西北师范大学硕士学位论文白蛋白基生物高分子载体的制备及其性能研究姓名:张慧芳申请学位级别:硕士专业:高分子化学与物理指导教师:王荣民2009-05II摘摘摘摘要要要要白蛋白具有安全无毒、无免疫原性、可生物降解、生物相容性好等优点,是一种多功能蛋白质,它有许多重要的生理学和药理学功能,能与许多内源和外源性物质结合,也能与一些功能性化合物结合,因此白蛋白被广泛的用于制备载药微球,再加上白蛋白微球及微囊载体系统以其独特的靶向性、缓控释特性和保护药物作用,应用前景非常广阔。但传统的制备白蛋白微球的方法制备过程繁琐,还存在溶剂残留等问题,并不是很有效的制备白蛋白微球的方法。在医药领域,空心结构的微囊及核壳型微球具有更重的价值,它们可广泛用作药物载体,很好的实现药物的可控释放,具有单一微球无法得到的许多新性能,因此此类微球有着良好的应用前景,成为高分子科学研究的热点之一。基于上述原因本论文选用了生物相容的蛋白类天然高分子—牛血清白蛋白(BSA)作为制备微球及微囊的模板分子,分别以丙烯酸、乙烯基吡咯烷酮为单体利用“原位聚合”的方法,制备得到了具有pH敏感,对抗癌药物盐酸阿霉素具有可控释放性的微囊及核壳型微球,并对其性能进行了研究。论文包括如下几部分:首先,对生物相容的高分子微球与微囊研究进展进行了综述,介绍了生物相容性高分子载体材料的主要类型与特点。其次,利用牛血清白蛋白(BSA)与聚丙烯酸(PAA)之间的正负电荷作用及氢键作用,在BSA模板溶液中原位聚合AA,制备了BSA - PAA微球及微囊。通过流体力学直径和ξ电位等测试手段研究了该微球及微囊的形成机理;利用交联BSA固定了微球的结构,利用飞行时间质谱、透射电镜、粒径仪、红外光谱、紫外-可见光谱等手段对交联前后微球及微囊的形貌、结构和稳定性等进行了表征与测试。对交联前后微囊的pH敏感性,对药物的可控释放性进行了研究,结果显示纳米微球粒径为80~100 nm,微球表面带30mV左右的正电荷;同时由于溶胀作用、水分子吸附作用以及聚丙烯酸链端羧基-COO-之间的静电斥力作用,微球的粒径增大并形成囊状结构的纳米囊,纳米囊粒径在200~400nm;飞行时间质谱结果表明交联前后的BSA - PAA微球的分子量分别为66339和70591。交联前后的BSA-PAA微囊表现出良好的pH敏感性和对药物的可控释放性:纳米囊的粒径及电位随着pH值的改变而变化,,纳米囊的粒径从70 nm增大到300 nm左右,随着溶液pH的增大,纳米囊的电位逐渐下降,~,粒子表面带正电荷,当pH>,离子表面带负电荷;同时III聚丙烯酸改性牛血清白蛋白纳米囊对模型药物罗丹明B具有可控释放性,释放时间长达150 h左右;对盐酸阿霉素具有很好的可控释放性,释放时间长达300 h左右。第三,利用BSA与乙烯基吡咯烷酮之间(NVP)的氢键作用,在BSA模板存在下原位聚合NVP,制备了以BSA为壳、BSA和PVP的络合物为核的核壳型BSA -PVP微球;采用在聚合时加入戊二醛的方法得到了壳结构固定的BSA-PVP微球;与BSA - PAA微球所带电荷相反,BSA -PVP微球表面带20mV左右的负电荷,粒径在350nm左右,随着乙烯基吡咯烷酮含量的增加微球粒径不断增大。对交联前后微球的pH敏感性,对药物的可控释放性进行的研究表明:聚乙烯基吡咯烷酮改性白蛋白核壳微球对pH具有敏感性,微球的粒径及电位随pH的改变而变化:,微球的粒径在100nm到900nm之间变化,同时随着溶液pH的增大,微球的电荷逐渐下降,~,粒子表面带正电荷,当pH>,离子表面带负电荷;聚乙烯基吡咯烷酮改性牛血清白蛋白微球对抗肿瘤药物盐酸阿霉素具有很好的可控释放性,释放时间长达150h左右。关键字关键字关键字关键字::::白蛋白微囊原位聚合生物相容高分子载体 pH敏感可控释放IVABSTRACT Serum albumin is a kind of versatile protein and is principally characterized by its remarkable ability to bind a wide range of insoluble endogenous and pounds, such as nonesterified fatty acids, hemin, bilirubin, bile acids, thyroxine, and many kinds of drugs. Therefore, albumin had been used as materia