單獨剪切制備過氧化氫酶納米粒的表征及過程模擬研究.pdf

1、過氧化氫酶（CAT）是一種通過催化機體內(nèi)活性氧自由基的降解來保護細(xì)胞免受氧化損傷的蛋白質(zhì)，在眾多疾病治療中具有重要的應(yīng)用潛力。但由于其具有一般蛋白藥物穩(wěn)定性差、易失活等特點，限制了臨床實踐中的應(yīng)用。因此開發(fā)具有對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和活性影響小的制劑工藝成為目前生物制劑領(lǐng)域研究的熱點。本文應(yīng)用單獨剪切方法將CAT制備成納米粒，并對該納米粒中蛋白質(zhì)的構(gòu)象以及活性進行了研究，發(fā)現(xiàn)在CAT溶液濃度為0.2mg/mL、剪切速率217s-1、剪切時間5mi

2、n條件下可制備出粒徑為182±8.5nm、粒度分布均勻、活性保持90％的納米粒。應(yīng)用光譜學(xué)方法觀察發(fā)現(xiàn)在該條件下的剪切對CAT構(gòu)象的影響很小。納米粒在含有蛋白酶的模擬腸液中孵育4小時，活性僅有20%損失，說明納米凝聚后的CAT穩(wěn)定性和抵抗蛋白酶降解的能力都有大幅度的改善。
　　另外，本文應(yīng)用計算流體力學(xué)對單獨剪切法制備過程的流場模式，速度場分布，能量耗散分布等流體力學(xué)特性進行了數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)在大小不同的制備裝置中，高速和高能區(qū)域都

3、主要集中于攪拌器附近，近壁處和近液面處存在死區(qū)，為裝置設(shè)計改良以將流場均勻分布避免死區(qū)等優(yōu)化措施提供有效信息。通過將粒數(shù)平衡與計算流體力學(xué)進行耦合，模擬單獨剪切制備CAT形成納米粒的過程及其Sauter平均粒徑隨時間的演變，在剪切速率設(shè)定為217s-1時，得到的Sauter平均粒徑穩(wěn)定在208nm，和實驗測定的182nm吻合度較好，同時考察了剪切速率，初始CAT濃度及裝置放大對模擬的Sauter平均粒徑的影響，為單獨剪切法的實際應(yīng)用奠定