本文選題：過氧化氫酶 + 納米粒��； 參考：《天津大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：過氧化氫酶(CAT)是一種通過催化機(jī)體內(nèi)活性氧自由基的降解來保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷的蛋白質(zhì),在眾多疾病治療中具有重要的應(yīng)用潛力。但由于其具有一般蛋白藥物穩(wěn)定性差、易失活等特點(diǎn),限制了臨床實(shí)踐中的應(yīng)用。因此開發(fā)具有對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和活性影響小的制劑工藝成為目前生物制劑領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文應(yīng)用單獨(dú)剪切方法將CAT制備成納米粒,并對(duì)該納米粒中蛋白質(zhì)的構(gòu)象以及活性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)在CAT溶液濃度為0.2 mg/m L、剪切速率217 s-1、剪切時(shí)間5 min條件下可制備出粒徑為182±8.5 nm、粒度分布均勻、活性保持90%的納米粒。應(yīng)用光譜學(xué)方法觀察發(fā)現(xiàn)在該條件下的剪切對(duì)CAT構(gòu)象的影響很小。納米粒在含有蛋白酶的模擬腸液中孵育4小時(shí),活性僅有20%損失,說明納米凝聚后的CAT穩(wěn)定性和抵抗蛋白酶降解的能力都有大幅度的改善。另外,本文應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)對(duì)單獨(dú)剪切法制備過程的流場模式,速度場分布,能量耗散分布等流體力學(xué)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)在大小不同的制備裝置中,高速和高能區(qū)域都主要集中于攪拌器附近,近壁處和近液面處存在死區(qū),為裝置設(shè)計(jì)改良以將流場均勻分布避免死區(qū)等優(yōu)化措施提供有效信息。通過將粒數(shù)平衡與計(jì)算流體力學(xué)進(jìn)行耦合,模擬單獨(dú)剪切制備CAT形成納米粒的過程及其Sauter平均粒徑隨時(shí)間的演變,在剪切速率設(shè)定為217 s-1時(shí),得到的Sauter平均粒徑穩(wěn)定在208 nm,和實(shí)驗(yàn)測(cè)定的182 nm吻合度較好,同時(shí)考察了剪切速率,初始CAT濃度及裝置放大對(duì)模擬的Sauter平均粒徑的影響,為單獨(dú)剪切法的實(shí)際應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ),并為生產(chǎn)放大提供了有效信息。
[Abstract]:Catalase catalase (CAT) is a kind of protein which can protect cells from oxidative damage by catalyzing the degradation of reactive oxygen free radicals in organism. It has important application potential in the treatment of many diseases. However, because of its poor stability and inactivation of common protein drugs, its application in clinical practice is limited. Therefore, the development of preparation technology with little effect on protein structure and activity has become a hotspot in the field of biological agents. In this paper, CAT nanoparticles were prepared by single shear method, and the conformation and activity of proteins in the nanoparticles were studied. It was found that when the concentration of CAT solution was 0.2 mg/m / L, the shear rate was 217s-1 and the shearing time was 5 min, the particle size was 182 鹵8.5 nm, the particle size distribution was uniform, and the activity remained 90%. It is found that shear has little effect on the conformation of CAT under this condition. When the nanoparticles were incubated in the simulated enteric fluid containing protease for 4 hours, the activity was only 20% lost, which indicated that the stability of CAT and the ability of resisting protease degradation were greatly improved after nanocrystalline agglomeration. In addition, computational fluid dynamics is used to simulate the flow field model, velocity field distribution, energy dissipation distribution and other hydrodynamic characteristics of single shear preparation process. The high speed and high energy regions are mainly concentrated near the agitator, and there are dead zones near the wall and near the liquid level, which provides effective information for the design and improvement of the device so as to avoid the dead zone and other optimization measures for uniform distribution of the flow field. By coupling particle number balance with computational fluid dynamics, the process of preparing CAT into nanocrystals by single shear and the evolution of Sauter mean particle size with time were simulated. When the shear rate was set to 217 s ~ (-1), The average particle size of Sauter is stable at 208 nm, which is in good agreement with the experimental results at 182 nm. The effects of shear rate, initial CAT concentration and device amplification on the average particle size of simulated Sauter are also investigated. It lays a theoretical foundation for the practical application of the single shear method and provides effective information for the production amplification.
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：O629.8;TB383.1

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本文編號(hào)：1779469