家蠶絲素蛋白自組裝行為及其在藥物緩釋方面的研究.pdf

1、家蠶絲由于其良好的透氣性、較強的吸濕性、舒適的觸感性、特殊的光澤及優(yōu)異的力學(xué)性等特點，使得數(shù)千年以來人類對其一直保持高漲的研究熱情。近年來國內(nèi)外對于蠶絲蛋白（silk fibroin，簡稱SF）的應(yīng)用已從傳統(tǒng)的紡織服裝領(lǐng)域向生物醫(yī)藥領(lǐng)域滲透。蠶絲蛋白由于其優(yōu)異的可生物降解性和生物相容性而廣泛應(yīng)用于傷口敷料、手術(shù)縫合線、組織工程及藥物緩釋等方面。
　　絲素蛋白可以加工成成各種形狀，例如纖維、膜、凝膠、微球及多孔材料等以滿足不同形式的

2、需要。作為藥物或者基因等物質(zhì)的載體，納米、微米體系有利于物質(zhì)的緩慢釋放從而達到控釋的效果,因此對絲素納米、微米微球的深入研究具有極高的價值。絲素蛋白自組裝制備絲素蛋白微球是當(dāng)前生物材料研究領(lǐng)域里最具活力的，原因之于人類許多疾病源于蛋白質(zhì)折疊異常。分子自組裝即分子間的非共價鍵相互作用形成一類結(jié)構(gòu)明確、穩(wěn)定、具有某種特定性能的分子聚集體結(jié)構(gòu)的過程；緩釋系統(tǒng)是指藥物在控釋載體的作用下按零級速率或恒速釋放，使得血液中藥物濃度更加平穩(wěn)。
　

3、　在本論文的研究中，我們發(fā)現(xiàn)絲素蛋白溶液在特定的條件下通過自組裝可形成具有規(guī)整結(jié)構(gòu)的微球以及多孔支架材料，并且工藝過程簡單，無需接觸有毒性的有機溶劑等有害物質(zhì)。再此基礎(chǔ)上我們對制得的納微米微球以及多孔支架在藥物緩釋方面的應(yīng)用進行了初步的研究，如以絲素蛋白微球、支架材料為載體，藥物的緩釋控釋。
　　研究中，我們系統(tǒng)地考察了冷凍條件下，絲素蛋白溶液在聚乙二醇（PEG）和吐溫（Tween-20）的協(xié)同作用下自組裝形成納微米微球的過程。我

4、們利用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡、動態(tài)光散射、激光粒度儀及紅外等儀器對絲素蛋白微球的形貌、粒徑及結(jié)構(gòu)進行了表征。研究表明在相對簡單的制備條件下，所制備的絲素蛋白微球具有規(guī)整的球形結(jié)構(gòu)、良好的分散性及穩(wěn)定性，并且通過調(diào)節(jié)絲蛋白濃度，誘導(dǎo)劑、穩(wěn)定劑或者分散劑添加量等參數(shù)可制備出形貌較好、粒徑分布為500~2000nm且粒徑可控的單分散絲素蛋白微球。
　　絲素蛋白多孔支架的形成是絲素蛋白分子在特定條件下自組裝形成的，形成過程整合了模板

5、制備、絲素蛋白溶液澆灌模板以及絲素蛋白在一定條件下的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。以聚苯乙烯（PS）微球為致孔劑制備排列有序的微球模板，通過澆灌絲素蛋白溶液，然后溶去致孔劑微球，最終形成的絲素蛋白多孔支架開口式結(jié)構(gòu)規(guī)整有序，空隙相互貫通并具有較好的力學(xué)性能。本課題研究中，我們制備的絲素蛋白多孔支架材料的孔徑2μm左右、孔隙率達80％以上，并且對絲素蛋白濃度、正丁醇添加與否對多孔支架形貌及構(gòu)象的影響也進行了研究。
　　在成功制備絲素蛋白納微米微球和多孔

6、支架的基礎(chǔ)上，對于其在藥物緩釋方面的應(yīng)用進行了簡單研究。我們分別用絲素蛋白微球和多孔支架負載抗癌藥物鹽酸阿霉素，并對其藥物緩釋的性能及機理進行了考察。結(jié)果表明緩釋初期藥物快速釋放，后期藥物基本恒速釋放，所以這不僅延長了藥物的釋放時間而且大大降低了藥物對于生物體的副作用，從而提高了藥物的利用率。
　　綜上所述，本文通過家蠶絲素自組裝的方法制備了絲素蛋白微球及多孔支架，并對其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用進行了初步探索，探索結(jié)果表明絲素蛋白在藥