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使用Cary 3500可見分光光度計-殼聚糖載藥系統(tǒng)的平行合成與表征
閱讀:649 發(fā)布時間:2020-4-8前言 :穩(wěn)定、可控的生物兼容性載藥系統(tǒng)非常重要,并對藥物和疫苗給藥系統(tǒng)有顯著影 響[1, 2]。尋找創(chuàng)新和改進的新方法來制備載藥系統(tǒng),可以避免使用生物兼容性較低的 材料,并提供更穩(wěn)定的載體以及更容易的制備途徑[3]。
殼聚糖是一種存在于甲殼類生物(例如螃蟹和龍蝦)殼中的多糖。因具有高度穩(wěn)定 的化學活性、生物兼容性和控釋能力而得到廣泛研究[1, 4, 5],本研究也選擇它作為研究 對象。殼聚糖溶于弱酸性水性溶劑,可通過共價或離子交聯(lián)形成各種尺寸和形狀的 水凝膠裝置。聚磷酸鹽常用于制備殼聚糖納米和微米顆粒。本文中,我們研究了一 種新型聚磷酸鹽(八磷酸四苯基卟啉 (OPP))誘導殼聚糖水凝膠化,它是一種光活性 生色分子,可用作殼聚糖交聯(lián)劑(圖 1)。殼聚糖與 OPP 交聯(lián),自組裝成 OPP 生色團。該機制導致光譜變化,并可使用紫外-可見光譜法來監(jiān)測 這一變化。
陰離子形式的 OPP 膦酸基團(圖 1)與殼聚糖的質(zhì)子化胺發(fā) 生強烈相互作用,使溶液中的聚合物鏈發(fā)生交聯(lián)。這個過程可 形成直徑約 1 µm 的顆粒,能夠包埋各種生物活性化合物(例 如疫苗抗原或藥物)。
本研究中,我們使用 Agilent Cary 3500 紫外-可見分光光度計 對 OPP-殼聚糖的交聯(lián)機理進行了監(jiān)測與研究。Cary 3500 能 夠通過軟件來控制樣品池中的攪拌,并且對環(huán)境光不敏感,因 此特別適合此項研究。其光不敏感性可實現(xiàn)按順序添加試劑, 而不會影響基于時間的測量數(shù)據(jù)。通過原位合成,大程度減少了操作步驟。
實驗部分:殼聚糖-FITC-OPP 水凝膠微粒的制備與監(jiān)測 本實驗使用了異硫氰酸鹽熒光素 (FITC) 標記的殼聚糖的 1% 乙酸溶液。按照以下步驟將殼聚糖溶液逐步加入固定體積的 OPP 溶液中制備樣品: 1. 將 2 mL 0.125 mg/mL 的 OPP(pH 值約為 7)加入裝有星 形 PTFE 磁力攪拌子的 3.5 mL 石英樣品池中2. 將裝有水的樣品池放在參比通道中作為對照 3. 然后使用 1 mol/L 鹽酸 (HCl) 將 OPP 溶液的 pH 調(diào)至 4.5,以匹配殼聚糖溶液的 pH。這確保了交聯(lián)過程中觀察 到的變化與 pH 值的變化無關 4. 平衡 20 秒后進行波長掃描 5. 根據(jù)表 1 少量添加一系列 2% w/v 殼聚糖-FITC。每次添加 后平衡 20 秒,然后進行波長掃描 6. 完成殼聚糖-FITC 添加后,加入 1 mol/L 氫氧化鈉 (NaOH) 使 pH 值恢復為 7。再次平衡 20 秒后進行波長掃描
結論:使用 Cary 3500 雙池紫外-可見分光光度計對新型生物聚合物 載藥系統(tǒng)(殼聚糖-FITC-OPP 水凝膠微粒)的合成進行了監(jiān) 測。Cary 3500 具有軟件控制的攪拌功能,可直接將溶液添加 到樣品池中進行合成。通過波長掃描對合成進行持續(xù)監(jiān)測,可 以確定純交聯(lián)劑的吸收峰何時從 417 nm 移至 425 nm。峰位 移表明已發(fā)生交聯(lián),水凝膠微粒已經(jīng)形成。