巯基化壳聚糖包裹人参纳米颗粒的制备
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2010年20(5)生 物 技 术 [6]封丽,阎瑞香,冯春雨,等.两种功能化磁性载体固定重组几丁质酶的研究[J].食品科学,2010,(03):173-176.[7]H.H.W eeta,l R .D .M ason .S t ud ies on i m m ob iliz ed papain[J].B-i o technology ,1973,15(3):455-466.[8]李红.壳聚糖微球制备及其固定木瓜蛋白酶的应用研究[D ].广东:华南农业大学,1999:35-50.[9]张寒飞.磁性固定化漆酶的制备及其应用研究[D].雅安:四川农业大学,2005:32-45.[10]陈石根,周润琦.酶学[M ].上海:复旦大学出版社,2001:154[11]吴显荣.木瓜蛋白酶的开发与应用[J].中国农业大学学报,2005,10(6):11-15[12]王秋雨,钦传光,张秋禹.自组装磁性聚苯乙烯微球固定化木瓜蛋白酶[J].应用化学,2009,5(5):557-561.[13]曾力希,刘琳琳,杨旭.新型磁性高分子多孔微球固定化木瓜蛋白酶活性与稳定性研究[J].湖南师范大学:自然科学学报,2007,30(1):101-106.巯基化壳聚糖包裹人参纳米颗粒的制备周纲1,2,牛天水1,2,张龙1,刘勇1,3,杨建设1(1.中国科学院西北特色植物资源化学重点室和甘肃省天然药物重点室中科院兰州化学物理研究所,甘肃兰州730000;2.西北师范大学生命科学学院,甘肃兰州730070;3.中国科学院研究生院,北京100039)摘要:目的:制备巯基化壳聚糖包裹的且具有良好的荧光敏感性的人参纳米颗粒。
方法:采用分子嫁接法和溶剂挥发法,合成巯基化壳聚糖。
利用得到的巯基化壳聚糖包裹人参纳米颗粒,制备巯基化壳聚糖人参纳米颗粒。
加入对巯基敏感的荧光试剂,利用荧光显微镜对其荧光活性进行检测。
结果:巯基化壳聚糖包裹的人参纳米颗粒形状规则,具有核-壳结构,湿态下平均粒径约为300n m;同时在生理p H 下具有很强的荧光活性。
结论:巯基化壳聚糖包裹的人参纳米颗粒具有良好的缓释作用和荧光敏感性。
关键词:巯基化壳聚糖;分子嫁接;溶剂挥发;人参纳米颗粒;荧光标记中图分类号:R944.1 文献标识码:A do:i 10.3969/.j i ss n.1004-311X .2010.05.172Preparati on of G i nseng nano Particles Coated w ith M ercaptoacetic Chitosan Z HOU Gang 1,2,N IU T ian-shui 1,2,Z HANG Long 1,LIU Yong 1,3,YANG Jian-she1(1.Key Laboratory ofC he m i stry ofNorthw es t Plant Resou rce and K ey Laborat ory f or NaturalM ed i ci n e ofGan s u Prov i nce Insti tute of Che m ical Physics ,C h i nese A cade m y of S ci ences ,Lan z hou 730000,C h i na ;2.L ife Sci en ce C ollege ofNorthw es tNor m alUn i versit y ,Lan z hou 730070,C h i na ;3.G raduate School of Ch i nes e A cade m y of S ci en ces ,B eiji ng 100039,Ch i na)Abstrac t :Ob jec ti ve :Prepa ration o f G i nseng nano partic l es coa ted w i th m ercaptoaceti c ch it o san w it h fl uorescence sensiti v ity .M ethod :Byusi ng mo lecu l es graft and solven t evaporati on m ethod ,achieved the m ercaptoacetic ch it o san ,then coa ted the m on t o the surface of g i nseng nano particles .furt her l y added fl uorescence reagent to the s ur face of chitosan-coated G i nseng nano parti c les .Resu lt :T he m ercaptoacetic ch it o san-coa ted G i nseng nano particles have regua lr sphere shape and co re-s he ll structure ,w it h the d i ame ter o f about 300n m under hu -m i dity cond iti on and w ith strong fl uorescent ac ti v ity at physi o log ical status .Conc l usion :T he m ercaptoacetic ch it o san -coated G i nseng nano parti c les own the w e ll capac ity of slow -re leased charac ter and fl uo rescence sensiti v ity .K ey word s :m ercaptoaceti c ch it o san ;m o l ecules g ra ft ;so l vent evaporati on ;G i nseng nano particles ;fl uorescence 收稿日期:2009-12-28;修回日期:2010-01-29基金项目:中科院优秀人才计划项目(070430SRC 1);中科院西部之光项目(20090037);西北师范大学科技创新项目(NWNU -K J CXGC -03-57,NWNU -KJ CXGC -03-49)资助作者简介:周纲(1988-),男,学士,从事纳米生物学、细胞生物学研究。
*通讯作者:杨建设,博士,副研究员,硕导,从事天然产物化学、纳米生物学及化学生物学研究,T e:l 0931-*******,Fax :0931-*******,Em ai:l yangjs @i m pcas .ac .cn 。
近年来,中药现代化逐步加强,尤其是对纳米中药的研究与开发倍受重视[1,2]。
有人对100多种中药进行研究,获得了平均粒径仅有17n m 的血竭、23n m 的蜂胶等的纳米颗粒[3]。
壳聚糖是一种天然聚阳离子碱性多糖,其研究侧重于生物医学及药物制剂等领域,证实了壳聚糖具有生物黏附性和多种生物活性,它能与活体组织相容,不会引起过敏反应和排斥现象,其被体内的溶菌酶、胃蛋白酶降解后,降解产物能完全地被人体吸收,无毒、无副作用,较适于作为缓控释辅料[4,5]。
利用壳聚糖制备缓释、控释制剂已成为近年来新剂型研究的热点[6]。
本文以巯基乙酸作为巯基供体,对壳聚糖进行化学修饰,并以人参纳米颗粒作为模型药物进行包裹,应用巯基敏感的荧光探针进行荧光标记,制备了荧光标记的巯基化的壳聚糖包裹人参纳米颗粒,对其进行了相关的性质的表征和检测。
1 材料与方法1.1 材料1.1.1 试剂壳聚糖(Ch itosan):(C 6H 11NO 4)n ,脱乙酰度91%,上海中秦化学试剂有限公司;巯基乙酸:C 2H 4O 2S (AR ),天津市光复精细化工研究所;碘标准液配制:I 2,国药集团化学试剂有限公司;中药颗粒:人参纳米颗粒,甘肃省天然药物重点实验室制备。
三聚磷酸钠:N a 5P 3O 10,烟台双双化工有限公司;荧光探针:D y li ght 549马来酰亚胺,美国T he r mo 公司;对甲基苯磺酸:国药集团化学试剂有限公司;淀粉指示剂(1g 可溶性淀粉:5m g 红色碘化汞);N,N -二甲基甲酰胺:天津市巴斯夫化工有限公司。
其它试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器JS M -6701F 冷场发射型扫描电镜,日本电子株式会社。
O l ympus Bx51荧光显微镜,日本奥林巴斯仪器公司;飞鸽牌离心机上海安亭科学仪器厂。
81-2恒温磁力搅拌器,上海司乐仪器厂;予华DZF -6020真空干燥箱,巩义市英峪予华仪器厂。
1.2 方法1.2.1 巯基化壳聚糖制备的基本反应过程使巯基乙酸的羧基与壳聚糖的伯氨基发生反应形成酰氨键,脱去1分子水,从而形成巯基化壳聚糖。
基本反应过程见图1。
1.2.2 巯基化壳聚糖制备的实验条件巯基化壳聚糖采用分子嫁接法制备,具体过程如下:称取1g 壳聚糖,溶于40m l 乙酸溶液(0.1mo l/L ),利用加热或超声使壳聚糖完全溶解。
再加入20m l 巯基乙酸和0.08g 对甲基苯磺酸作为催化剂。
在25e ,磁力搅拌器以180r/m i n 条件下反应24h ,使壳聚糖和巯基乙酸能够充分反应。
反应结束后用,低浓度的氨水溶液(0.1mo l/L )对上述混合液冲洗,此时溶液颜色变为粉红色并生成絮状沉淀。
在4000r /m i n 条件下离心10m i n ,过滤,收集沉淀物,然后用蒸馏水将沉淀物冲洗,再次离心过滤收集沉淀物,重复多次,直至含有沉淀物溶液的p H81生 物 技 术2010年20(5)值为中性。
收集沉淀物,真空干燥(40e ),得淡黄色巯基化壳聚糖固体0.49g ,将壳聚糖固体研磨待用。
图1 巯基化壳聚糖基本反应过程1.3 巯基含量测定称取0.01g 巯基化壳聚糖,加入盐酸溶液(0.1mo l/L ,10m l),待巯基化壳聚糖充分溶解后,将溶液置于50m l 碘瓶中,,加入10m l 蒸馏水,再加入2m l 淀粉(1%)指示剂。
用碘标准液滴定至溶液呈亮蓝色,1m i n 不变色。
准确记录碘标准溶液消耗体积,计算巯基含量。
巯基含量计算公式:[S H ]=2(V 2-V 1)*C *33.7*100%/1000W 其中,V 2)滴定后点标准溶液的体积(m l);V 1)滴定前碘标准溶液的体积(m l);C )碘标准溶液的浓度(m o l/L );33.7)巯基的分子量;W )样品质量(g)。
