【摘要】：隨著納米技術和高分子材料的發(fā)展,靶向給藥用于腫瘤治療已經(jīng)成為研究焦點,它可定向到達靶向部位,克服癌癥化療這一難題。在眾多的靶向藥物載體中,納米級Fe_3O_4粒子由于容易制備、價格便宜而成為現(xiàn)代科學領域的研究熱點。磁小體(magnetosomes,MS)是由趨磁細菌合成的、呈現(xiàn)生物核殼結構的天然納米磁性顆粒,其主要成分為Fe_3O_4。磁小體作為靶向納米藥物載體有著分布范圍窄,具有穩(wěn)定晶型等優(yōu)點,并且在一定程度上能克服通過化學或物理方法獲得的磁性納米顆粒存在的純度不高、粒徑不均、容易聚集、生物相容性差,以及必須進行表面修飾才可用于載藥等缺陷,同時也可以避免磁性納米顆粒應用于靶向給藥時所存在的低載藥量、易團聚、尺寸形貌難以控制等問題。盡管磁小體在生物醫(yī)學、生物材料等領域有巨大的應用價值。但是,用于載藥的磁小體大多分離自Magnetospirillum gryphiswaldense MSR-1和Magnetospirillum magneticum AMB-1,這兩種趨磁細菌的培養(yǎng)條件極為苛刻,磁小體產(chǎn)量較低,難以在工業(yè)化水平生產(chǎn)磁小體等缺陷極大的限制了磁小體的應用。研究表明,氧化亞鐵硫桿菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,At.ferrooxidans)也可以合成磁小體且其培養(yǎng)條件簡單,從中提取磁小體的方法也相對容易,為磁小體的工業(yè)化發(fā)展提供可能。本研究在實驗室前期單因素研究基礎上,采用實驗室現(xiàn)有的At.ferrooxidans,利用氣升式反應器對其進行大規(guī)模培養(yǎng),通過響應面試驗,考察發(fā)酵條件對磁小體產(chǎn)量的影響,以溫度、通氧量、葡萄糖酸濃度為響應變量,以磁小體得率為響應值,最終確定At.ferrooxidans產(chǎn)磁小體的最佳條件,當溫度為24℃,通氧量為1.1 vvm,葡萄糖酸濃度為12mmol時,磁小體產(chǎn)量可達到0.398 mg/L。采用京尼平交聯(lián)劑將抗腫瘤藥物阿霉素與At.ferrooxidans磁小體偶聯(lián),采用單因素試驗,探究偶聯(lián)溫度、偶聯(lián)時間、京尼平濃度、磁小體濃度以及阿霉素濃度對偶聯(lián)復合物偶聯(lián)藥物的影響。方差分析表明偶聯(lián)時間、阿霉素濃度及京尼平濃度對偶聯(lián)復合物影響顯著,基于此利用響應面試驗,制定試驗方案,以偶聯(lián)時間、京尼平濃度和阿霉素濃度為響應變量,以載藥量、包封率和滿意度函數(shù)為響應值,得到At.ferrooxidans磁小體與阿霉素偶聯(lián)的最優(yōu)方案,當偶聯(lián)時間為68 h,京尼平濃度為2.4 mg/mL,阿霉素濃度為0.9 mg/mL時,載藥量和包封率分別達到最佳值為41.3%和91.1%。本研究通過紅外官能團的分析及粒徑電位的對比、透射電鏡對其形態(tài)的觀察,可確定偶聯(lián)復合物偶聯(lián)的成功,后又對其釋藥性進行探究。結果表明,通過透射電鏡可知,與阿霉素偶聯(lián)后的磁小體被粘稠模糊的材料包圍,并結合粒徑電位,與單獨的磁小體相比(51.94±5.6 nm),偶聯(lián)復合物平均粒徑增加到83.98±7.5 nm,磁小體和偶聯(lián)后的阿霉素磁小體復合物的電位分別為-25.85±2.01 mv和-34.42±6.13 mv。通過紅外光譜分析可知,磁小體阿霉素偶聯(lián)復合物既和磁小體有相同的羰基、羥基的官能團,又在470 cm~(-1)處和阿霉素有相同的峰值,更證明了偶聯(lián)的成功。通過阿霉素偶聯(lián)磁小體復合物的釋藥實驗,可得出At.ferrooxidans磁小體與阿霉素偶聯(lián)的復合物在0-38 h時釋藥速度快,38 h后釋藥趨于緩慢,最后藥物累計釋放率近48%,證明了偶聯(lián)復合物的穩(wěn)定性和可釋藥性。通過對藥物濃度-時間半對數(shù)曲線繪制,可判斷該模型屬于二室模型,將其與零級動力學、一級動力學以及Higuchi方程進行擬合,結果表明Higuchi方程的擬合相關性(R~2)優(yōu)于零級釋放動力學方程和一級釋放動力學方程,說明Higuchi方程更接近實驗值,能更好地描述阿霉素磁小體復合物在人工模擬胃腸液中的累積釋放量與時間的關系。
【圖文】：

圖 2-1 氣升式反應器平面圖Figure 2-1Airlift reactor plan產(chǎn)磁小體的條件優(yōu)化培養(yǎng)及收集種于上述培養(yǎng)基中，接種量 10%，置于0.45 vvm、0.90 vvm、1.35 vvm），溫度（10 mmol/L、12 mmol/L），，探究對 At. fer期時，先用普通濾紙進行抽濾，取濾液用濾液。取 pH 為 2.0 的硫酸將濾紙上的菌上清液于新的 EP 管中，離心 8000 rpm，

溫度與通氧量的響應曲面近似橢互作用相對于其他因素相對較強，而溫度和葡高線圖則顯示其交互作用并不明顯。通過響應最佳條件為：溫度 24℃，通氧量 1.1 vvm，葡所得結果與模型結果非常接近，證實所得模型Design-Expert?SoftwareFactorCoding:Actual磁小體得率(mg/L)DesignPoints0.42670.2012X1=A:溫度X2=B:通氧量ActualFactorC:葡萄糖酸濃度=10Design-Expert?SoftwareFactorCoding:Actual磁小體得率(mg/L)DesignPoints0.42670.2012ac
【學位授予單位】：黑龍江八一農(nóng)墾大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TQ460.1;TQ920.6

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本文編號：2707224