基于肾脏纤维化靶向和修复的水溶性壳聚糖研究

发布时间：2017-08-25 20:30

  本文关键词：基于肾脏纤维化靶向和修复的水溶性壳聚糖研究

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【摘要】：壳聚糖因其优异的生物相容性和生物可降解性,在生物医药领域有着广泛的应用。近年来,壳聚糖在药物释放系统的发展中起着非常重要的作用,特别是特异性释放、可控药物释放以及基因和蛋白类药物的释放等。肾脏纤维化几乎是所有进展期慢性肾病的发展趋势,其发病率近几年显著增长。肾脏纤维化的进一步恶化将直接导致肾衰竭,需要借助透析或者肾脏移植进行治疗。目前为止,因治疗肾脏纤维化药物水溶性差、保留时间短和特异性控释性能差等特点,要实现肾脏纤维化的有效治疗仍然仍重而道远。因此,开发出分散性好和肾脏特异性靶向能力强的药物控释系统是本论文的关键和目标。本论文基于壳聚糖良好的肾脏特异性靶向性能,通过制备水溶性好的N-乙酰化壳聚糖(NC)、N-乙酰巯基化壳聚糖(NTC)和N-乙酰化-N-乙酰巯基化壳聚糖(N-NTC),并将其负载上药物分子或负载于载体之上,最后实现对其肾脏纤维化的修复及靶向。本论文取得的主要研究成果如下:1、用双氧水降解商业化的高分子质量壳聚糖,制备出低分子质量的壳聚糖,并通过加入不同的乙酰化试剂制备出不同水溶性的N-乙酰化壳聚糖产物。我们研究发现,降解反应温度、乙酰化试剂种类以及加入量等均对壳聚糖产物的尺寸和水溶性有重要影响,通过控制上述参数,可以制备出水溶性好和分子量低的壳聚糖。2、通过巯基化的壳聚糖与钴离子的络合作用,成功地负载上钴离子,得到N-乙酰巯基化壳聚糖钴络合物(NTCC),并将它用于动物实验研究。研究表明,NTCC对肾脏具有很好的生物相容性和靶向性;通过单侧输尿管梗阻(UUO)手术建立肾脏纤维化小鼠模型,并将NTCC通过腹腔注射于小鼠体内,壳聚糖容易与肾小管上皮细胞表面的megalin受体发生特异性结合并被内吞,而细胞内的溶酶体及其病灶部位的酸性环境将使钴离子受pH触发而释放出来,最终实现肾脏纤维化的有效治疗。3、用N-NTC为靶向分子,通过其修饰的巯基将其负载于DNA-金纳米粒子(AuNPs)组装的核-卫星组装体(CS)表面,构成具有肾脏特异性靶向的药物载体(N-NTC-CS)。研究表明,该药物载体具有良好的生物相容性和肾脏特异性靶向性。
【关键词】：肾脏纤维化 水溶性壳聚糖 巯基化 肾脏靶向 药物释放系统
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O636.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 壳聚糖及其衍生物概述11-15
• 1.1.1 壳聚糖简介11-12
• 1.1.2 壳聚糖化学性质12-14
• 1.1.3 壳聚糖的生物应用14-15
• 1.2 肾脏及其纤维化的概述15-22
• 1.2.1 肾的概述15-19
• 1.2.1.1 肾的结构与功能16-19
• 1.2.2 肾脏纤维化概述19-22
• 1.3 选题依据及研究内容22-23
• 1.3.1 选题依据22
• 1.3.2 研究内容22-23
• 第二章 水溶性低分子质量壳聚糖及其衍生物的制备23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 实验部分23-26
• 2.2.1 实验试剂23-24
• 2.2.2 实验仪器24
• 2.2.3 实验方法24-26
• 2.3 结果与讨论26-32
• 2.3.1 低分子质量壳聚糖的表征26-27
• 2.3.2 N-乙酰化壳聚糖的表征(NC)27-29
• 2.3.3 N-乙酰巯基化壳聚糖的表征（NTC）29-31
• 2.3.4 N-乙酰化及N-乙酰巯基化壳聚糖的表征（N-NTC）31-32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 巯基化壳聚糖络合钴及其肾脏纤维化治疗的研究34-50
• 3.1 引言34-35
• 3.2 实验部分35-41
• 3.2.1 实验试剂35
• 3.2.2 实验仪器35-36
• 3.2.3 实验方法36-41
• 3.2.3.1 溶液的配制36-37
• 3.2.3.2 N-乙酰巯基化壳聚糖接荧光素FITC（FITC-NTC）37
• 3.2.3.3 N-乙酰巯基化壳聚糖络合钴(NTCC)37
• 3.2.3.4 NTCC中钴含量的测定37
• 3.2.3.5 细胞培养37-38
• 3.2.3.6 NTCC细胞毒性分析38
• 3.2.3.7 NTCC系统毒性分析38
• 3.2.3.8 FITC-NTC细胞靶向分析38
• 3.2.3.9 FITC-NTC体内荧光成像38
• 3.2.3.10 NTCC体外药物释放38-39
• 3.2.3.11 NTCC在单侧肾小管梗阻模型（UUO）中的药代动力学研究39-40
• 3.2.3.12 FITC-NTC以及NTCC的光谱和形貌测量40-41
• 3.3 结果与讨论41-49
• 3.3.1 N-乙酰巯基化壳聚糖接荧光素FITC的表征（FITC-NTC）41-42
• 3.3.2 N-乙酰巯基化壳聚糖络合钴的表征(NTCC)42-43
• 3.3.3 NTCC生物毒性的研究43-44
• 3.3.4 细胞摄取研究44-45
• 3.3.5 FITC-NTC生物体内荧光成像分析45-46
• 3.3.6 NTCC体外药物释放研究46-47
• 3.3.7 NTCC在单侧输尿管梗阻（UUO）模型中的药代动力学研究47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 DNA-金纳米粒子组装体负载壳聚糖及其肾脏靶向的研究50-62
• 4.1 引言50
• 4.2 实验部分50-57
• 4.2.1 实验试剂50-51
• 4.2.2 实验仪器51-52
• 4.2.3 实验方法52-57
• 4.2.3.1 DNA前处理52
• 4.2.3.2 AuNPs的制备52-53
• 4.2.3.3 18 nm金纳米粒子接cA' DNA53-54
• 4.2.3.4 4 nm金纳米粒子接A' DNA54
• 4.2.3.5 18 nm AuNPs-cA'与 4 nm AuNPs-A'之间的核-卫星自组装（CS）54-55
• 4.2.3.6 N-乙酰化及N-乙酰巯基化壳聚糖接荧光素FITC（FITC-N-NTC）55
• 4.2.3.7 卫星组装体修饰N-乙酰化及N-乙酰巯基化壳聚糖（N-NTC-CS）55
• 4.2.3.8 N-NTC-CS中金含量的测定55
• 4.2.3.9 细胞培养55-56
• 4.2.3.10 N-NTC-CS细胞毒性分析56
• 4.2.3.11 FITC- N-NTC细胞靶向实验56
• 4.2.3.12 N-NTC-CS的光谱和形貌测量56-57
• 4.3 结果与讨论57-61
• 4.3.1 核-卫星状DNA-金纳米粒子组装体的表征(CS)58
• 4.3.2 组装体负载壳聚糖材料的表征NT-NTC-CS58-59
• 4.3.3 N-NTC-CS细胞毒性分析59-60
• 4.3.4 细胞靶向分析60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 结论与展望62-64
• 参考文献64-78
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果78-79
• 致谢79-80
• 答辩委员会对论文的评定意见80

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本文编号：738145