1、毕业论文开题报告 高分子材料与工程 丙酮酸化壳聚糖纳米粒子制备研究 一、选题的背景和意义 壳聚糖（ CS）是天然生物大分子甲壳素通过脱乙酰而得到的衍生物，它不仅具有优良的生物可降解性、生物相容性和生物黏附性，而且还具有消炎、抗菌等大多数聚合物所不具有的功能，因此在生命科学领域有广泛的应用前景。纳米粒子由于具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应而显示出独特的物理化学特性。近年来，以为原料制备的纳米粒子由于其在药物运输、基因治疗等方面具有广泛的用途而备受关注，该类产品来自天然物质 ,不会损 害人体健康 ,应用前景广阔。 壳聚糖是应用广泛的新型药用辅料之一，所制成的纳米粒具有靶向、
2、缓释、增加药物吸收、提高药物稳定性等作用，已成为药物新剂型研究的热点。 从技术角度来看 , 壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性 , 这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用 , 由此发生的溶胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 壳聚糖（ CS）的正电性特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发 生的溶胶凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米粒子的制备。壳聚糖作为药物载体可以控制药物释放、延长药物疗效、降低药物毒副作用，提高疏水性药物对细胞膜的通透性和药物的稳定性及改变给
3、药途径 , 还可以大大加强制剂的靶向给药能力。同时壳聚糖大分子链上分布着许多羟基和氨基，性质比较活泼 ,它很容易和酸酐作用，发生 N-酰化反应。因此研究人员常对壳聚糖进行化学改性 , 以提高其水溶性，实现其各种功能。 壳聚糖是自然界中存在唯一存在的带正电的生物多糖，具有抗菌和抗肿瘤活性，但是壳聚糖由于二位氨基氢键作用不溶于水。用丙酮酸改姓壳聚 糖作为药物载体将在治疗高血脂病人方面有很高的价值。 本论文旨在研究两个方面： （ 1）对丙酮酸改性壳聚糖进行重点分析，由丙酮酸与1 壳聚糖量的比例不同，分析丙酮酸改性壳聚糖的接枝率，以得到较好的改性效果。（ 2）丙酮酸改性壳聚糖纳米粒子的制备。将改性后的
4、壳聚糖在水溶液中充分溶解分散，自组装制备成纳米粒子，以进行负载溶菌酶研究。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 （ 1）丙酮酸改性壳聚糖：将称取的壳聚糖溶入 20ml1%的冰醋酸中，并用磁力搅拌器搅拌。将 NHS 加入 1mg/ml 的 EDC 中溶解。 等壳聚糖完全溶解后将丙酮酸分批加入壳聚糖溶液中，并加入溶解了的 NHS。继续在磁力搅拌器上搅拌。调节溶液 pH 至 7-9，继续搅拌 24 小时。 将配好的溶液装入透析袋放进蒸馏水中透析 3-5 天，期间适时更换蒸馏水。之后将透析袋转入 PEG 溶液中浓缩一天。然后把溶液倒进小烧杯，加入丙酮（ 1:2），使改性好的壳聚糖沉淀
5、 12 小时。把溶液，拿去离心（转速 15000 转 /分）。把离心好的溶液中的溶液部分倒掉，沉淀部分用无水乙醇清洗，然后放到干燥箱（温度 50）烘干备用。 （ 2）壳聚糖复合纳米粒子溶液的制备 称取已经改性的 壳聚糖 40mg，溶入 1%的冰醋酸配成 2mg/ml 的改性壳聚糖溶液 1，磁力搅拌两小时使其溶解。称取 2mg、 10mg 和 20mg 的溶菌酶分别溶于 4mLTPP 溶液中，搅拌均匀，将这 3 种 TPP 溶液分别缓慢滴加入 16mLCS 溶液中（保证 CS 与 TPP 的质量比都是 4： 1），室温下磁力搅拌 1h，配成 2mg/ml 的溶菌酶的 TPP 溶液 2。将配好的溶
6、液 2逐滴滴入到溶液 1 中（磁力搅拌），溶液自动生成蓝色乳浊液，即负载溶菌酶的壳聚糖纳米粒子溶液。 （ 3）差示扫描量热分析（ DSC）：差示扫描量热分析（ DSC）采用的是 Perkin-Elmer PYRIS I 型差示扫描量热仪来测量的。将壳聚糖、壳聚糖纳米粒子、改性壳聚糖和改性后制得的纳米粒子进行热分析。精确称取 3-5mg 样品，放入特制的铝锅中，封好口， N2保护下，首先，将温度从室温升到 150（升温速率为 20 /min），在 150恒温保持 3 min，然后再从 150 降到 -30（降温速率为 20 /min），停留 3min，最后从 -30再一次升高到 300（升温速率
7、为 20 /min）。根据样品的不同可调节温度和速率。 （ 4）红外光谱（ IR）：取 KBr 晶体在玛瑙研钵中混合研磨，与样品 共混压片测定样品的红外光谱 (FTIR， Bruker VECTOR33，德国 )。 四、参考文献 1 马全红 , 高永红 , 邹宗柏 . 丙酮酸壳聚糖的制备及吸附性研究 J. 东南大学学报 : 自 2 然科学版 , 2000, 30(6) : 127- 131. 2 徐咏梅 , 杜予民 . 低分子量壳聚糖纳米粒子缓释蛋白质药物性能的研究 J. 武汉大 学学报 ( 理学版 ). 2003, 49(4): 470-474. 3 严俊 . 甲壳素的化学和应用 J . 化
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12、安排 （内容、步骤、时间） 第一步：（ 2010 年 10.20 2010 年 11.15） 收集相关资料和 文献，实验药品的准备 。 第二步：（ 2010 年 11.15 2010 年 12.10） 实验逐步展开。 第三步：（ 2010 年 12.10 2011 年 3.1） 实验后期，实验样品的检测及数据处理。 3 第四步：（ 2011 年 3.1 2010 年 4.26） 论文的修改和定稿。 六、研究的主要特点及创新点 利用壳聚糖 C2 位上活泼氨基与丙酮酸进行席夫碱反应，制取丙酮酸改性壳聚糖（简称为 PCTS）。研究不同的反应时间、壳聚糖的分子量、反应温度、反应 pH 值对制备丙酮酸改性壳聚糖接枝率的 影响。同时将改性壳聚糖制备成纳米粒子，研究纳米粒子结构和物化性能以及负载溶菌酶的性能研究。
