新型功能化微球的制備及應(yīng)用.pdf

1、功能化微球是指形貌為球形或類似球形的聚合物或者復(fù)合聚合物顆粒，其直徑尺寸范圍分布在微米級(jí)或納米級(jí)。將微球功能化之后不僅可以賦予它豐富的功能性，還可以提高它的機(jī)械性和生物相容性。功能化微球被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、生物分離、生物催化等許多高新技術(shù)領(lǐng)域且具有良好的應(yīng)用前景。本文通過(guò)合成不同類型的聚合物微球，然后將其進(jìn)行功能化改性、優(yōu)化，最后分別嘗試應(yīng)用于酶的固定化，生物大分子分離和藥物緩釋中。主要工作如下:
　　1、利用懸浮聚合法

2、，嘗試采用雙交聯(lián)劑三丙烯基異氰脲酸酯(TAIC,1,3,5-Tri-2-propenyl-1,3,5-triazine-2,4,6(1H,3H,5H)-trione)和乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA，ethylene glycol dimethacrylate(hydroxyethyl methacrylate)，功能單體甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA，glycidyl mathacrylate)，致孔劑甲苯進(jìn)行大孔微球的制備。經(jīng)過(guò)優(yōu)化

3、交聯(lián)度、致孔劑、機(jī)械攪拌速度和清洗方式等條件后，制備了交聯(lián)度為10％、20％、30％、50％、75％和100％，致孔齊劑比率為100％的pGMA大孔微球。大孔平均孔徑在400～530 nm范圍內(nèi)可控。其次，制備所得微球粒徑可控，平均粒徑范圍在70～450μm內(nèi)可調(diào)節(jié)。最后比較了不同交聯(lián)度和不同粒徑對(duì)固定化酶酶活的影響，當(dāng)交聯(lián)度為10％-30％，致孔劑比率為100％時(shí)，酶活較高，可用于后續(xù)脂肪酶固定化的進(jìn)一步優(yōu)化。
　　2、利用乳化

4、沉淀法制備出粒徑均勻的不同濃度的瓊脂微球介質(zhì)(4％-4B，6％-6B，10％-10B)。該瓊脂凝膠微球粒徑平均為90μm，具有較好的空間網(wǎng)狀大孔結(jié)構(gòu)，隨著濃度的增大，孔徑減小。然后，與傳統(tǒng)交聯(lián)方法不同，我們采用長(zhǎng)短雙交聯(lián)劑1，4丁二烯縮水甘油醚和環(huán)氧氯丙烷在強(qiáng)堿性條件下對(duì)瓊脂微球進(jìn)行了交聯(lián)，交聯(lián)后所得瓊脂凝膠微球具有較高的機(jī)械性能，較好的耐高流速性和耐熱性(120℃，高壓滅菌20 min)。以6％濃度瓊脂微球裝柱為例，相比于未交聯(lián)(＜1

5、.5 ml/min)和一次舊交聯(lián)法(＜4 ml/min)，新型交聯(lián)后可耐流速＞6 ml/min。除此之外，交聯(lián)過(guò)程中堿性條件還可以有效降低瓊脂中的非吸附基團(tuán)磺酸基。最后對(duì)交聯(lián)后的瓊脂凝膠微球進(jìn)行了改性，分別鍵合接枝陰離子2-二乙氨基氯乙烷鹽酸鹽(DEAE-HCl)和支化聚乙烯亞胺(BPEI)配基，將其作為一種陰離子交換樹(shù)脂用于蛋白質(zhì)的分離和純化。最后嘗試將該陰離子樹(shù)脂裝柱(200×10 mm i.d.)對(duì)3種混合模型蛋白進(jìn)行離子交換分離

6、，經(jīng)過(guò)洗脫條件優(yōu)化后，40 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)3種蛋白的成功分離。
　　3、采用Frens法和RAFT方法分別制備了納米金粒子和兩親聚合物POEGA。制備所得納米金粒子直徑約為50 nm，光吸收波長(zhǎng)為530 nm，納米尺寸比較均一。所合成POEGA聚合物GPC測(cè)定分子量為10840 g/mol，氨基分解后該聚合物氨具有巰基末端，而巰基和納米金粒子可以高度結(jié)合，通過(guò)該聚合物與納米金粒子之間的較強(qiáng)相互作用力，將該聚合物用于修飾納米金粒子從

7、而提高納米金粒子的穩(wěn)定性及親水疏水性能。然后將功能化后的納米金粒子和PCL聚合物溶于DCM中作為油相，采用W/OW復(fù)乳法制備了尺寸均一的光敏感復(fù)合PCL微球，所得PCL2k、PCL10k和PCL43k微球平均尺寸分別為40μm、45μm和48μm，平均藥物包埋率分別為44％、45％和80％。
　　4、利用復(fù)乳法制備所得的PCL復(fù)合微球用于蛋白藥物的緩釋研究，首先我們研究了藍(lán)光(400-500 nm)對(duì)光敏感PCL復(fù)合體系的流變性能

8、影響:在180 s時(shí)給予藍(lán)光刺激后，復(fù)合PGNP的PCL2k@PGNP0.1％和PCL2k@PGNP0.5％體系的粘度系數(shù)分別于260 s和400 s時(shí)開(kāi)始降低，780 s和400 s時(shí)降低幅度分別高達(dá)81％和95.5％，當(dāng)藍(lán)光關(guān)閉(“OFF”)后其粘度系數(shù)又可以逆循環(huán)恢復(fù)到起始狀態(tài)。其次，我們考察了光照強(qiáng)度、納米金粒子濃度和PCL分子量大小對(duì)蛋白藥物緩釋行為的調(diào)節(jié)影響。最后研究了緩釋后蛋白BSA和HRP的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以及利用細(xì)胞水平上