多壁碳纳米管激活鲎试剂反应及其消光光谱的应用研究

发布时间：2020-06-25 06:11

【摘要】：目的:碳纳米管可用于药物(核酸)递送载体、引导组织再生支架、医疗器械改性和涂层等生物医学领域。值得注意的是,碳纳米管在制备或后续处理过程中有可能吸附环境中的内毒素,造成内毒素污染,不仅关系到消费者的生命安全,而且会影响或干扰碳纳米管的生物医学效应。我国对临床使用的医疗器械中的内毒素含量有十分严格的规定,要求其水平必须低于一定限度。鲎试剂法是中国药典、国际标准化组织(ISO)以及世界卫生组织明确规定的内毒素检查方法,能否应用鲎试剂法检测碳纳米管的内毒素水平尚未有文献报道。已知碳纳米管对多种蛋白分子都有强烈的吸附作用,但是与鲎试剂中蛋白分子的相互作用尚不清楚。本研究制备了无内毒素的碳纳米管分散液,系统研究了碳纳米管对鲎试剂检测法的影响以及与鲎蛋白分子相互作用机制。方法:根据ISO 29701:2010(E)规定的方法,将经过高压灭菌处理的氧化多壁碳纳米管(O-MWCNT)粉末在250℃下加热45 min,以去除O-MWCNT的外源性内毒素。在超净台中,利用超声分散仪将无内毒素的O-MWNCT分散到无热原水中,得到无热原的O-MWNCT分散液(Os-MWCNT)。利用紫外-可见-近红外光谱仪(UV-Vis-NIR)对Os-MWCNT分散液在200-800 nm波长范围内的消光光谱进行检测;采用动态光散射仪(DLS)检测Os-MWCNT分散液的水合粒径及电势值。用凝胶法及终点显色法鲎试剂对不同浓度Os-MWCNT分散液内毒素含量进行检测。用牛血清蛋白封闭Os-MWCNT的表面后,利用终点显色法鲎试剂分析封闭表面后对Os-MWCNT与鲎试剂相互作用的影响。利用SDS凝胶电泳分析Os-MWCNT与鲎蛋白分子的相互作用。此外,应用实验室前期建立的基于UV-Vis-NIR(紫外-可见-近红外)消光光谱的碳纳米管水溶液表征和计量方法,对企业生产的不同多壁碳纳米管的分散液进行消光光谱检测,利用Origin软件对特征峰进行分峰拟合处理,分析各批次产品的光谱特征。结果:实验结果显示,无内毒素的Os-MWCNT分散液可激活鲎试剂,导致凝胶形成和显色基质释放,与内毒素引起的鲎试剂阳性反应相同;且这种阳性反应具有碳纳米管浓度依赖性。另一方面,当使用鲎试剂检测水溶液中已知浓度的内毒素时,Os-MWCNT分散液也会对检测结果产生影响,使检出结果高于实际内毒素浓度。碳纳米管对鲎试剂的激活作用与其表面对鲎试剂蛋白酶原的吸附作用密切相关,可能通过引起蛋白酶原的构象变化而触发鲎试剂的级联活化过程;当Os-MWCNT分散液浓度高于0.01μg/mL时,可引起明显的凝固蛋白原向凝固蛋白的转化。采用血清蛋白吸附封闭碳纳米管表面,可显著抑制其诱导的鲎蛋白酶级联活化作用。此外,多壁碳纳米管在200-300nm波长范围内有特征峰,随着碳纳米管浓度的增加,特征峰的强度也相应增加。实验结果显示,不同生产工艺和参数的碳纳米管产品,其分散液具有不同的紫外-可见特征峰。利用Origin分峰软件可以将特征峰分为3个拟合峰,各峰位与碳纳米管的长度和氧化程度具有相关性。结论:无内毒素的Os-MWCNT通过表面吸附作用激活鲎试剂蛋白酶原的级联活化反应,诱导凝胶法及终点显色法鲎试剂发生假阳性反应;且反应强度与Os-MWCNT的浓度正相关。多壁碳纳米管的UV-Vis-NIR消光光谱具有紫外-可见特征峰,所包含的拟合峰峰位与碳纳米管的长度和氧化程度有关联,并且一定程度上可以对不同碳纳米管产品进行区分。
【学位授予单位】：北京协和医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318
【图文】：

（０－ＭＷＣＮＴ）粉末进行处理，以去除外源性内毒素。在超净台中，将加热处理后逡逑０－ＭＷＣＮＴ粉末利用超声处理，使其分散到无热原水中，离心后取上部稳定分散溶逡逑液，得到不含外源性内毒素的Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液（图３－１）。逡逑＾一＇＾超声、离心逦ｆ邋￣－Ｎ逡逑Ｏ邋ＭＷｒＮＴ邋２５０邋＃Ｃ邋＇邋４５邋ｍ［ｎ逦取上部稳定分散溶液逡逑．粉末逦ＩＢ逡逑无热原水逦Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ逡逑分散液逡逑图３－１邋Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液制备流程图逡逑利用紫外－可见－近红外（ＵＶ－Ｖｉｓ－ＮＩＲ）光谱仪对Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液在２００－８００逡逑ｎｍ波长范围内的消光光谱进行检测。如图３－２所示，Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ在２００－３００邋ｎｍ波逡逑长范围内有特征峰；随着Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ浓度的增加，分散液特征峰的强度也相应增逡逑加。逡逑２４逡逑

（０－ＭＷＣＮＴ）粉末进行处理，以去除外源性内毒素。在超净台中，将加热处理后逡逑０－ＭＷＣＮＴ粉末利用超声处理，使其分散到无热原水中，离心后取上部稳定分散溶逡逑液，得到不含外源性内毒素的Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液（图３－１）。逡逑＾一＇＾超声、离心逦ｆ邋￣－Ｎ逡逑Ｏ邋ＭＷｒＮＴ邋２５０邋＃Ｃ邋＇邋４５邋ｍ［ｎ逦取上部稳定分散溶液逡逑．粉末逦ＩＢ逡逑无热原水逦Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ逡逑分散液逡逑图３－１邋Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液制备流程图逡逑利用紫外－可见－近红外（ＵＶ－Ｖｉｓ－ＮＩＲ）光谱仪对Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ分散液在２００－８００逡逑ｎｍ波长范围内的消光光谱进行检测。如图３－２所示，Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ在２００－３００邋ｎｍ波逡逑长范围内有特征峰；随着Ｏｓ－ＭＷＣＮＴ浓度的增加，分散液特征峰的强度也相应增逡逑加。逡逑２４逡逑

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 许文福;闻建;;东方鲎试剂中试生产工艺的研制、灵敏度测定和应用[J];中草药;1981年06期

2 许文福;;福建省鲎试剂鉴定会在厦门召开[J];中草药;1980年06期

3 刘端华;许文福;;东方鲎试剂质量和中试工艺的研究鉴定会在福州召开[J];中草药;1983年01期

4 刘端华;林嘉富;郑丽莉;王立克;柯春生;;东方鲎人工饲养抽血制备鲎试剂的实验考察[J];中草药;1983年07期

5 丁友玲;林秀明;贾海冰;刘瑞华;翁水旺;;影响东方鲎试剂质量因素[J];中草药;1985年01期

6 沈燕;马珠凤;周静芳;;鲎试剂法检测参麦针中热源的可行性探讨[J];中草药;1993年03期

7 杨卓;;建立鲎试剂法检测双黄连粉针剂中细菌内毒素的方法[J];科技与企业;2013年10期

8 林竹;;勇于创新的巾帼英雄——记中国新型鲎试剂创始人丁友玲[J];民营科技;2007年08期

9 肖连玉;韩凤华;孙中志;;鲎试剂用于微生物限度的快速检验[J];中国医药导报;2007年09期

10 深泉;丁友玲与鲎试剂[J];前进论坛;2004年02期

相关会议论文 前10条

1 马春华;殷馨;王丽娥;姜玉红;崔宁;李玲;;鲎试剂法检测注射用奥美拉唑钠中细菌内毒素[A];2006年全国生化与生物技术药物学术年会论文集[C];2006年

2 田莉;何毅;;用鲎试剂检测血液保存液中的热原[A];中国输血协会第三届输血大会论文专辑[C];2004年

3 游伯翔;;鲎试剂方法检测硫酸卷曲霉素中细菌内毒素[A];2004年中国西部药学论坛论文汇编（上册）[C];2004年

4 张虞婷;丁苏苏;李倚云;;细菌内毒素的研究进展及其检查法的应用[A];2014年中国药学大会暨第十四届中国药师周论文集[C];2014年

5 赵庆丽;廖学均;;动态浊度法定量检测爱欣森注射液中细菌内毒素[A];'2004天津市第十六届色谱学术交流会论文集[C];2004年

6 周素文;;细菌内毒素检查法常见问题与探讨[A];湖北省药学会第十一届会员代表大会暨2007年学术年会论文汇编[C];2007年

7 张晓莲;张婷婷;姜素云;;硫酸链霉素细菌内毒素检查法[A];中国实验动物学会第六届学术年会论文集[C];2004年

8 张震;;鲎试剂用于化妆品中细菌限度的快速检查[A];第六届中国临床微生物学大会暨微生物学与免疫学论坛论文汇编[C];2015年

9 卢文斌;池秀珍;;动态浊度法测定利巴韦林注射液的细菌内毒素含量[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年

10 夏曙辉;徐金华;王银娟;钱琳娜;;20AA复方氨基酸注射液细菌内毒素检查法的实验研究[A];2008年中国药学会学术年会暨第八届中国药师周论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前1条

1 李守申 山东鲁抗医药股份有限公司;浅析细菌内毒素检测中鲎试剂差异对检测结果的影响[N];医药经济报;2015年

相关博士学位论文 前1条

1 李京华;亲和膜分离器的设计、药品中内毒素的去除和鲎试剂灵敏度的测定方法研究[D];中国科学院研究生院（大连化学物理研究所）;2003年

相关硕士学位论文 前7条

1 聂欣;多壁碳纳米管激活鲎试剂反应及其消光光谱的应用研究[D];北京协和医学院;2018年

2 张莎莎;香菇多糖脂质体药代动力学和组织分布研究[D];华中科技大学;2010年

3 吕名蕊;磷脂酰胆碱富集及热原去除的研究[D];江南大学;2010年

4 姜彦雨;山羊产后子宫感染的内毒素浓度变化及脂多糖治疗的研究[D];东北农业大学;2007年

5 岳丽娜;细菌内毒素检测中问题的研究[D];大连理工大学;2005年

6 窦永青;中药黄芩有效成分黄芩苷降解细菌内毒素的实验研究[D];河北医科大学;2005年

7 刘红侠;头孢替唑钠热原检测方法可行性研究[D];西北大学;2007年

本文编号：2728973