【摘要】：淀粉作為天然多糖類高分子物質(zhì),不僅可生物降解,而且具有來源廣泛、價格低廉,無生物毒性和免疫原性等優(yōu)點,成為納米技術領域研究的重點項目�？v觀納米淀粉顆粒的研究歷史,大部分的文獻主要集中于制備方法的優(yōu)化和藥物靶向治療的應用,而針對細胞吞噬不同粒徑納米淀粉顆粒量的研究鮮有文獻報道。本實驗室在了解相關研究背景基礎之上,采用不同方法制備了不同級別的納米淀粉顆粒,并通過熒光標記技術進一步拓展了納米淀粉顆粒在細胞領域的應用。研究工作主要包括三個方面的內(nèi)容:一、納米淀粉顆粒的制備。本章以大米為原料,利用堿法提取得到大米淀粉,純度為89.17%,而蛋白質(zhì)含量僅為0.23%,可忽略不計,對后續(xù)熒光標記實驗基本無影響。通過采用沉淀法、堿冷凍法、交聯(lián)法和酸水解法對上述大米淀粉進行微細化處理,分別得到100、200、400、800 nm級的淀粉顆粒。并對納米淀粉的吸水率、溶液穩(wěn)定性、糊化性質(zhì)、形貌特征、紅外檢測、X-衍射等性質(zhì)與原大米淀粉進行了比較研究。二、熒光標記淀粉顆粒的制備。以不同級別的納米淀粉為原料,通過靜電結合,在納米淀粉顆粒上修飾了富含氨基的多聚賴氨酸分子,多聚賴氨酸上的部分氨基基團與熒光分子異硫氰酸熒光素FITC發(fā)生反應,制備出了具有FITC熒光標記的納米淀粉熒光探針,并對該探針進行了熒光光譜掃描、熒光取代度、熒光穩(wěn)定性、細胞毒性分析。結果表明:納米淀粉可以在胺化后和FITC結合,達到熒光標記的目的,取代度均滿足測試條件且不影響納米淀粉總體結構,生物活性高。在熒光納米淀粉濃度小于100μg/mL時,與天然淀粉對HeLa細胞的致死率相當,證明本實驗室所制備的熒光納米淀粉顆粒是一種低毒性的材料,為其在細胞生物學上的應用提供一定的安全性保障。三、HeLa細胞吞噬熒光納米淀粉顆粒量及溶酶體標記研究。以200 nm級的淀粉顆粒為代表,利用熒光信號同步指示作用,探討了納米淀粉的初始濃度、培育時間、培育溫度、培養(yǎng)基中有無血清對HeLa細胞吞噬納米淀粉顆粒量的影響,得到HeLa細胞吞噬納米淀粉顆粒量的優(yōu)化條件:在無血清的情況下,納米淀粉的初始濃度為200μg/mL,培育時間為6h,培育溫度為37℃條件下,HeLa細胞吞噬熒光納米淀粉顆粒的量最大,而且是一個耗能并隨時間逐步達到飽和的過程。此外,在優(yōu)化條件的基礎之上,還比較了 HeLa細胞對不同級別熒光納米淀粉吞噬量的差異,并考察了200nm級淀粉顆粒在細胞中的運輸及定位情況。結果表明:HeLa細胞對100、200、400、800 nm級熒光淀粉和熒光原大米淀粉顆粒的吞噬量分別為296.37、322.14、125.52、47.66、3.42 μg/mg,說明粒徑較小的納米淀粉更容易進入細胞,并且納米淀粉顆粒通過細胞膜表面進入細胞后可很好的定位于溶酶體中,可作為一種新型的溶酶體標記材料。
【圖文】：

淀粉的分子式是（Ｃ６Ｈ１Ｇ０５）ｎ，是由多個葡萄糖單元組成的高分子物質(zhì)。根據(jù)糖苷逡逑鍵連接位置上的差異，可將淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉。直鏈淀粉是通過ａ－Ｄ－（ｌ，，４）逡逑糖苷鍵將小分子葡萄糖單元連接成聚合度高達７０００的線性大分子［３１，結構式如圖１．１逡逑所示。有些淀粉的直鏈淀粉上也有少數(shù)的支鏈存在［４，５］，支鏈數(shù)為５？２１不等［６］。帶有逡逑多條支鏈的直鏈淀粉的分子質(zhì)量通常比單一線性直鏈淀粉的分子量要高。直鏈淀粉在逡逑新配制的溶液中呈線團結構，穩(wěn)定性差，容易與溶液中的其它基團絡合形成單螺旋結逡逑構，如醇或碘等。在一定條件下，直鏈淀粉還可以形成雙螺旋結構［７】。逡逑ＣＨｚＯＨ邐ＣＨ＾ＩＨ邐１邋ＣＨ？０Ｈ逡逑？邋ＯＨ邋Ｌ邋Ｈ邋0Ｈ邋Ｊｎ邋Ｈ邋0Ｈ逡逑圖１．１直鏈淀粉結構示意圖【３】逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋１．１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｍｙｌｏｓｅ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ逡逑支鏈淀粉是一種高度支化的大分子物質(zhì)，比直鏈淀粉分子大很多。支鏈淀粉的主逡逑鏈是由ｏｔ－Ｄ－（ｌ，４）糖苷鍵連接的，每間隔２２個葡萄糖單元出現(xiàn)一個支鏈。支鏈通過逡逑ｃｔ－Ｄ－（ｌ，６）糖苷鍵連接，形成一種“樹”形結構，聚合度氋達２００００００，分子質(zhì)量為逡逑１０６－１０７ｇ／ｍｏｌｔ３Ｉ

淀粉的晶體結構逡逑粉是一種半結晶物質(zhì)，包括結晶區(qū)（定形區(qū)）和非晶區(qū)（無定形區(qū)）。結支鏈淀粉構成，結構較致密，而非晶區(qū)主要由直鏈淀粉構成，結構相對支疏松，這種特殊的半結晶結構對于制備納米淀粉顆粒是有利的。如圖１．３的證明了淀粉內(nèi)部是由結晶區(qū)和非晶區(qū)交叉連接的環(huán)狀結構。其中，淀粉占的比例稱為結晶度，而支鏈淀粉的鏈長是決定淀粉結晶多態(tài)性的重要因此，淀粉晶體類型被分為Ａ、Ｂ和Ｃ型淀粉。Ａ型結構是由２３？２９個葡支鏈淀粉構成，支鏈淀粉外部直鏈與直鏈淀粉之間形成氫鍵，這種氫鍵的直鏈淀粉存在于Ａ型結構淀粉中。Ａ型結構主要出現(xiàn)在大米、玉米、小谷物淀粉中。Ｂ型結構是由含有３０？４４個葡萄糖單元的支鏈淀粉構成的，塊莖和球根莖類的淀粉中。Ｃ型結構是由含有２６？２９個葡萄糖單元的支鏈型、Ｂ型結構混合構成的，主要存在于豆類糧食中。研宄表明，當直鏈０增加到８４％時，結晶度也相應的從４１．８％下降到１７．２％［１Ｚ１３］，淀粉的晶過Ｃ型轉(zhuǎn)到Ｂ型，由此可知，淀粉結晶度會隨直鏈淀粉含量的增加而減
【學位授予單位】：中南林業(yè)科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TS231;R96;TB383.1

【參考文獻】

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本文編號：2653273