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(I)姜黄素半互穿式羟丙甲纤维素—明胶微球给药系统的研究(II)OX26-NGF-融合蛋白的基因克隆及其表达纯化

张文俊  
【摘要】:近年来,姜黄素在抗氧化、消炎、抗肿瘤、等疾病领域具有良好的药理活性,已经成为了药物研发的热点之一。虽然如此,姜黄素却具有稳定性差、水溶性差、生物利用度低等缺点,极大地限制了其开发成药。针对这一问题,诸如微乳制剂、包合物技术等很多手段被提出,但是利用凝胶微球给药系统却尚未见报道。本文试图提出一种新的由高吸水性材料羟丙甲纤维素(HPMC, Hydroxypropyl methylcellulose)和天然高分子材料明胶(Gelatin)所构成的半互穿式高分子网络凝胶微球(Semi-IPN gel microsphere,Semi-interpenetrating polymer network gel microsphere)作为给药系统,来解决姜黄素稳定性差、溶出度低和生物利用度低的问题。 文章首先采用紫外分光光度法建立了姜黄素体外分析方法,发现姜黄素在421nm处有最大吸收波长,且线性浓度范围为0~10μg/mL;该方法符合药典规定。对于稳定性的研究表明光强越强、温度越高、酸性或者碱性越强,姜黄素稳定性越差。而对于溶解度的研究则表明,在水和环己烷中姜黄素溶解度极低,在HPMC溶液中则溶解度大大增加(达到1027μg/mL),因此利用这一特点,制备HPMC-Gelatin半互穿式凝胶微球,以解决其溶出度低的问题。 其次,通过实验确定了搅拌转速为500rpm、相比为3:1和分散剂选用单硬酸甘油酯(用量为0.6g/30mL环己烷)的反向悬浮聚合工艺。采用这一工艺,成功制备出了9个处方的微球。用傅立叶变换红外光谱表征了半互穿网络结构的形成;采用扫描电镜、光学显微镜和激光粒度分布仪观察微球,结果表明微球呈球形、表面光滑、平均粒径为201μm,粒径分布窄。另外实验结果表明表明随着交联剂用量的增加和HPMC含量的减少,平衡吸水倍率和吸水速率在逐渐减小,机械强度在不断增加。空白微球的制备,为制备载药微球奠定基础。 第三,采用反相悬浮的手段,在不同交联剂和HPMC/Gelatin比例条件下,成功制备了包载有姜黄素的载药微球,并进行了如下表征:扫描电镜和光学显微镜观察微球的形貌;激光粒度扫描仪分析其平均粒径;傅立叶红外光谱仪表征药物包载入球后是否保持原型;X-RD和DSC表征药物在微球中的存在形式。结果表明载药微球呈球形,表面光滑,平均粒径为216μm,药物以原型形式被包载进入到微球中,有晶体形式存在。另外还通过稳定性试验,表明与原料药相比,微球中的姜黄素稳定性有所提高,因此凝胶微球可以增加姜黄素的稳定性。 第四,文章还考察了HPMC/Gelatin比例和交联剂用量对姜黄素载药微球包封率和体外释放的影响。结果表明随着HPMC含量的增加和交联剂的减少,包封率有所降低,姜黄素溶出度在增加。对于体外溶出行为,采用Higuchi’s模型对有效扩散系数D进行拟合。结果表明,随着HPMC/Gelatin比例的增加和交联剂用量的减少,有效扩散系数在增加。 第五,采用高效液相色谱法建立了姜黄素体内分析方法,计算了药动学参数和生物利用度。结果表明该方法符合《中国药典》的规定,该微球制剂在体内的吸收呈单室模型,其相对于原料药的生物利用度提高了4.863±1.185倍。通过以上研究,姜黄素借助于半互穿式HPMC-Gelatin凝胶微球这一新型的给药系统后,溶出度、稳定性和生物利用度得到了很大提高。同时,这一给药系统也为提高其它难溶性药物溶出,增加生物利用度提供了提供了可供借鉴的参考。 第二部分 针对NGF无法透过血脑屏障这一问题,本文拟通过基因工程的手段,将NGF与OX26抗体进行融合,构建一个既能透血脑屏障又能够治疗神经疾病的融合蛋白。为此,通过PCR的方法,扩增了NGF-β基因,并将其亚克隆至pXA6载体上。将pXA6-NGF-β质粒,转染入COS-1细胞,瞬时表达融合蛋白并收集上清。采用Protein A亲和层析的方法从其中纯化出了融合蛋白OX26- NGF-β。采用FcELISA的方法测定含量,SDS-PAGE确定纯度,并结合Western Blot的分析确认融合蛋白构建成功。


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