一維羥基磷灰石納米材料的可控制備及其作為蛋白藥物載體的研究.pdf

1、藥物緩釋系統(tǒng)具有給藥次數(shù)少、血藥濃度穩(wěn)定和毒副作用小等優(yōu)勢(shì)，能夠有效治療慢性疾病。作為藥物緩釋系統(tǒng)的重要組成部分，藥物緩釋載體的研發(fā)成為目前生物材料領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。羥基磷灰石(HAp)作為人體硬組織主要無機(jī)成分，具備良好的生物相容性、生物可降解性和無免疫原性，在藥物緩釋載體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。研究者們通常采用形貌控制劑制備具有多孔、中空的HAp納米材料，但是所制備的材料難免會(huì)殘留助劑，直接影響HAp與人體組織之間的相互作用，生物安全

2、性也難以保障。另外人工合成HAp存在機(jī)械強(qiáng)度低、結(jié)晶程度高等缺陷，而且也不具有生物體必須的微量元素。因此，可控制備生物學(xué)性能優(yōu)異、安全性高、載藥和釋藥性能良好的HAp納米材料是本領(lǐng)域研究難點(diǎn)之一。本論文采用水熱法，在不添加任何形貌調(diào)控劑的條件下，分別可控制備HAp納米帶（HNBs）、摻鋅HAp（ZnHAp）和摻鍶HAp（SrHAp）納米棒，采用X射線衍射儀、紅外光譜儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、電感耦合等離子發(fā)射光譜儀和比表面和孔徑分布測(cè)定

3、儀對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行表征分析。然后以牛血清蛋白(BSA)和溶菌酶(LYS)為模型蛋白藥物，分別研究HNBs、ZnHAp和SrHAp對(duì)蛋白藥物體外吸附和釋放性能。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)HNBs呈納米帶狀結(jié)構(gòu)，分散均勻，化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)HAp基本一致，而且產(chǎn)物具有較大的結(jié)晶度，晶體沿著(300)衍射晶面方向擇優(yōu)生長。摻雜改性后，ZnHAp和SrHAp的化學(xué)基團(tuán)和晶體結(jié)構(gòu)未發(fā)生明顯變化，但形貌由帶狀轉(zhuǎn)變成棒狀，產(chǎn)物表面有小孔形成

4、，比表面積和孔體積均有所增加。同時(shí)，與HNBs相比，ZnHAp和SrHAp的(300)晶面的衍射峰強(qiáng)度下降，晶格參數(shù)產(chǎn)生變化，特征衍射峰部分寬化，結(jié)晶度下降。
　　(2)緩沖液pH、離子強(qiáng)度和PO43-濃度等環(huán)境因素對(duì)HNBs吸附蛋白質(zhì)的性能產(chǎn)生影響。結(jié)果表明隨著緩沖液pH的增大，HNBs對(duì)BSA和LYS的吸附量均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，并且當(dāng)緩沖液pH等于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí)，吸附量達(dá)到最大值;當(dāng)pH一定時(shí)，隨著離子強(qiáng)度的增大，HNB

5、s對(duì)BSA的吸附量增大，對(duì)LYS的吸附量減小;隨著PO43-濃度的增大，HNBs對(duì)BSA和LYS的吸附量均減小。HNBs對(duì)BSA和LYS的吸附動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)研究表明，吸附過程均可用準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué)模型來描述，前者符合Langmuir等溫吸附模型，后者符合Freundlich等溫吸附模型，而且吸附均為自發(fā)、吸熱和熵增的過程。體外釋放結(jié)果表明，載蛋白HNBs具有一定的緩釋作用，蛋白質(zhì)累積釋放率隨著PO43-濃度的增大而增加。同時(shí)，HNBs對(duì)

6、BSA的體外釋放具有pH響應(yīng)特征，而對(duì)LYS不具有pH響應(yīng)特征。
　　(3)ZnHAp和SrHAp對(duì)蛋白質(zhì)的等溫吸附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，ZnHAp和SrHAp對(duì)BSA的吸附過程符合Langmuir等溫吸附模型，對(duì)LYS的吸附過程符合Freundlich等溫吸附模型。金屬摻雜量對(duì)吸附性能的影響結(jié)果表明，摻雜Zn不利于ZnHAp對(duì)BSA的吸附，但有助于ZnHAp對(duì)LYS的吸附，而且1ZnHAp對(duì)LYS的吸附量最大，為115.1mg/g，是HNB

7、s的3.786倍;摻雜Sr有利于SrHAp對(duì)BSA和LYS的吸附，而且1SrHAp對(duì)BSA的吸附量最大，為55.52mg/g，提高了14.64％，15SrHAp對(duì)LYS的吸附量最大，為90.54mg/g，是HNBs的2.978倍。體外釋放結(jié)果表明，負(fù)載蛋白的ZnHAp和SrHAp體外釋放時(shí)間可達(dá)到30h以上，具有一定的緩釋作用。與HNBs相比，摻雜Zn加速了ZnHAp對(duì)BSA的體外釋放速率，但能減緩ZnHAp對(duì)LYS的前期突釋;摻雜Sr