1、毕业论文开题报告 高分子材料与工程 苹果酸接枝改性壳聚糖的制备研究 一、选题的背景和意义 壳聚糖 （ -(14) -2-氨基 -2-脱氧 -D-葡萄糖 ） 是由甲壳素经脱乙酰化应后而得到的一种生物高分子物质 ， 是生物界中大量存在的唯一的一种碱性多糖。分子结构中含有丰富的羟基和氨基 ， 具有生物相容性、无毒性和生物黏附性，使之易于进行化学修饰和改性 ， 近年来已在水处理、医药、食品、化妆品、农业等领域显示出其独特的应用价值。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、缓释、增加药物吸收、提高药物稳定性等作用，已成为
2、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药途径 ， 还可以大大加强制剂的靶向给药能力。
3、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。 本论文旨在研究两个方面：（ 1） 苹果酸对壳聚糖进行改性，改变反应温度、反应比率和反应时间等提高其接枝率。对改性产物进行红外和核磁表征，确定其接枝率。同时用差示扫描量热分析对改性产物的热力学性能进行表征，测定其稳定性。 (2) 将改性最佳的壳聚糖制备成纳米粒子，同时研究其负载溶菌酶的能力。 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 1 用苹果酸改性壳聚糖，制备能够溶于水的壳聚糖改性产物。 采用三聚磷酸 钠 （
4、TPP）作 交联 剂，并选择 溶菌酶（ lysozyme） 作为模型药物， 制备负载溶菌酶的壳聚糖纳米粒子 。 （ 1）苹果酸改性壳聚糖：配置 1%的稀醋酸和 1mg/mL的 1-（ 3-二甲氨基丙基 )3-乙基碳二亚胺（ EDC）水溶液。称取摩尔比为 1:1:2、 1:1:1、 2:1:1、 3:1:1的苹果酸： NHS：壳聚糖，即 0.1460g、 0.2920g、 0.5840g、 0.8760g苹果酸， 0.2302gN-羟基琥珀亚胺（ NHS），壳聚糖 0.3425g。 将称取的壳聚糖融入 20mL 1%的醋酸中，并磁力搅拌。将 0.2302gN-羟基琥珀亚胺（ NHS） 加入 1m
5、g/mL的 EDC中溶解。等壳聚糖完全溶解后将苹果酸加入壳聚糖溶液中，并加入溶解的 NHS。继续磁力搅拌。等上述溶液完全溶解后，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 12小时。将溶液离心（转速 15000rpm）。将离心好的溶液中的的沉淀部分，并用无水乙醇清洗，然后放到干燥箱（温度 50 ）烘干备用。用分子量为 20万、 40万、 60万、 80万的壳聚糖分别重复上述操作，制备一系列苹果酸改性壳聚糖产物。 （
6、2） 苹果酸化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
7、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（ 20 万）、苹果酸改性壳聚糖（苹果酸摩尔比壳聚糖 1: 2、 1: 1、 2: 1、 3: 1）进行热分析。精确称取 2-5mg样品，放入特制 的铝锅中，密封好口，在 N2 保护下，首先，将温度将室温升到 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
8、 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 )。 2 （ 5） H-核磁共振表征 ： 将适量待测试样溶于重水（ D2O）与三氟乙酸（ CF3COOD）的混合溶剂，得到浓度为 20mg/ml的溶液，注入直径为 5mm的核磁共振玻璃试管到标示刻度，封口。核磁共振波谱仪的质子共振频率为 400MHz，主磁场为 9.4Tesla。 四、参考文献 1 周锡梁 , 杨飚 , 林妙佳 , 蒙绮芳 , 邱志源 , 柳岗 , 氨基酸的应用与开发 , 深圳大学学报 (理工版 ), 1999, 16(4): 70-75 2 黄岳山 , 赵修
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13、 and poly(ethylene glycol). Carbohydrate Polymers, 2009, 75: 401407. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 3 第一步：（ 2010 年 12.012010 年 12.15） 文献的查阅以及实验方案制定。 第二步：（ 2010 年 12.152010 年 12.31） 实验的前期准备一级初步实验探索。 第三步：（ 2011 年 1.012011 年 3.15） 进行实验，根据实验影响因素优化实验条件。 第四步：（ 2011 年 3.162011 年 4.30） 整理数据，撰写论文 。 六、研究的主要特点及创新点 壳聚糖基纳米微粒是一类极具应用前景的药物控释载体，特别适用于多肽、蛋白质、核酸、疫苗等一类生物活性大分子药物的包埋和释放 。通过苹果酸酸改性，加强其水溶性，提高其载药量， 所以将 改性的 壳聚糖制成载药纳米粒子后 对药物的包埋和负载以及在体内的特意性靶向有更深的意义。
