嵌段共聚物聚乙二醇-聚苹果酸苄基酯载药胶束的制备及性质研究

目的：为构建聚合物胶束药物运载体系,制备嵌段共聚物聚乙二醇-聚苹果酸苄基酯载药胶束并测定其性质。方法：以L-天冬氨酸为原料,重氮化、环化后经开环聚合得到聚苹果酸苄基酯。氨基聚乙二醇通过酰胺键连接到β-聚苹果酸苄基酯上形成两亲性嵌段共聚物,喜树碱做药物模型制备载药胶束。动态光散射法测定胶束粒径、评价胶束稳定性,高效液相法测定喜树碱载药率和包封率,芘荧光法与动态光散射法测定临界胶束浓度。结果：喜树碱包封率72%,载药率6%,临界胶束浓度为40μg.mL-1。随着聚苹果酸苄基酯分子量减小,胶束稳定性增强。结论：聚乙二醇-聚苹果酸苄基酯在疏水链/亲水链分子量比值为2-4时在水中可自组装形成纳米胶束,可作为性能优良的聚合物药物载体。     

聚苹果酸- 羟喜树碱前药的合成和性质初探

目的:化学全合成聚苹果酸(poly(β-malic acid),PMLA),将其作为高分子药物载体,制备聚苹果酸-羟喜树碱前药(PMLA-HCPT)。研究其体外释药特点和体外细胞毒性。方法:以L-天冬氨酸为原料,通过化学方法全合成PMLA,通过酰胺键键合羟基喜树碱(HCPT)。通过红外光谱、核磁共振光谱表征该前药的结构,利用体外动态透析的方法模拟体外释药特点,用高效液相色谱法测定不同pH值聚合物药物中前喜树碱的释药特性。采用人卵巢癌HO-8910细胞系研究该前药的体外毒性。结果:①经核磁共振表征PMLA-HCPT前药合成完成。②在pH 5.6、pH 6.8及pH 7.4的PBS缓冲体系16 h中,羟喜树碱药物累积释放率分别为76.8%,47.2%和18.1%,证实PMLA-HCPT中羟喜树碱的释放具有pH依赖性。③细胞实验证实PMLA-HCPT的细胞毒性和游离的HCPT相比没有降低。结论:PMLA是一种良好的药物载体材料,PMLA-HCPT有望成为具有pH敏感性的聚合物前药。     

基于聚苹果酸的贻贝仿生粘合剂的制备及性能研究

目的:以实验室制得的聚苹果酸(PMLA)为高分子骨架,通过酰胺化反应将多巴胺(DA)分子连接到聚苹果酸,制得既具有良好粘合性能,又有优异生物相容性的贻贝仿生粘合剂。方法:L-天冬氨酸通过内酯开环聚合法合成高分子化合物聚苹果酸,将PMLA与DA加EDC/NHS反应得到粘合剂PMLA-DA,傅里叶变换红外光谱、核磁氢谱、紫外可见光光谱等对其进行结构表征,标准曲线法测多巴胺取代度,采用搭接剪切测试法评估粘合剂对不锈钢、玻璃、猪皮三种材质的粘合强度,MTT法检测贻贝仿生粘合剂的细胞毒性,通过降解试验验证PMLA-DA的降解性能。结果:测得PMLA-DA中多巴胺的取代度能达到21.3%,搭接剪切试验测得粘合剂对猪皮的粘合强度为22.68 kPa,高于目前市场上常用的生物医用粘合剂纤维蛋白胶15.38 kPa的粘合强度,PMLA-DA对不锈钢与玻璃亦有很好的粘合性能。细胞毒性研究和体外降解试验显示PMLA-DA无细胞毒性,降解性能良好。结论:通过聚苹果酸与多巴胺反应制得贻贝仿生粘合剂PMLA-DA,该粘合剂对多种材质均具有良好的粘合力;无细胞毒性,降解性能良好,对皮肤组织的粘合强度优于目前商用的生物粘合剂纤维蛋白胶。无论是对无机材料间的粘接,或者是医学领域的伤口粘合,均具有良好的应用前景。     

聚苹果酸及其衍生物的制备与应用研究进展

摘要：天然和合成聚合物因优良的特性引起了越来越多研究者的兴趣,并已被广泛用于人类的日常生活中。聚苹果酸（Polymalic acid,PMLA）一种天然的高分子聚酯材料,具有良好的生物相容性和完全生物降解性,其衍生物同样具有优异的生物学性能,被广泛应用于众多领域中。本文就聚苹果酸及其衍生物的结构、性质和合成方法进行了概述,并全面总结了其在制药和其他领域的应用研究现状,最后对未来发展方向进行了展望。     

共载依克立达和阿霉素的PBM-Hz-PEG纳米粒制备与性能研究

摘要 目的：研究不同比例依克立达（ELC）和阿霉素（DOX）的联合抗肿瘤效果,确定最佳联用比例。以生物可降解材料聚苹果酸苄基酯（PBM）为载体包封两种药物,得到一种酸敏感纳米胶束。方法：以L-天冬氨酸为原料通过内酯开环法制备PBM,并以酸敏感的腙键（Hz）连接PEG,得到嵌段聚合物PBM-Hz-PEG,红外光谱和核磁氢谱对其结构进行表征。动态透析法制备纳米胶束,测定纳米胶束的粒度、分散系数（PDI）、临界胶束浓度（CMC）及其载药量（DL）、包封率（EE）。动态透析法模拟胶束的体外释药性能,采用三阴性乳腺癌MDA-MB-231细胞系考察载药纳米胶束的体外细胞毒性。结果：①ELC能够增敏DOX,二者摩尔比为1:3时有最强肿瘤抑制作用。②经红外光谱和核磁共振氢谱表征,嵌段共聚物PBM-Hz-PEG成功合成。③空白纳米胶束的粒径为69.67±11.55 nm,PDI为0.245 ± 0.026,CMC值为3.9 μg?mL^-1;载药纳米胶束粒径略大,粒径在96.92 ~ 113.47 nm之间,ELC和DOX的载药量与投料比一致。④载药纳米胶束在pH 7.4和pH 6.0时的药物释放率曲线和体外细胞毒性试验证实载药胶束具有良好的酸敏特性。结论：ELC和DOX联用有较强的肿瘤抑制作用,PBM是二者的优良载体。该PBM-Hz-PEG纳米胶束载药率高,其特有的酸敏性能够有效降低药物对正常组织的毒副作用,具有肿瘤组织富集释放特性,有望成为一种新型智能释药平台。     

聚苹果酸的微生物合成及应用研究进展

聚苹果酸是一种优良的完全可生物降解的生物活性材料,在医学和药学领域有着极大的应用潜力。文中结合我们的工作总结了近年来聚苹果酸代谢、聚苹果酸的微生物发酵合成以及聚苹果酸在医药领域的应用等方面的研究进展,并对聚苹果酸的深入研究作了展望。     

聚苹果酸- 聚乙二醇- 叶酸纳米共聚物的合成和生物活性的研究

目的:制备聚苹果酸-聚乙二醇-叶酸(PMLA-PEG-FA)纳米共聚物,为构建多功能靶向药物转运系统提供前期工作.方法:配体叶酸(FA)通过α-羟基-ω-醛基聚乙二醇(HO-PEG-CHO)以腙键连接在经过水合肼修饰的聚苹果酸的主链上.核磁共振光谱表征纳米共聚物的结构,动态透析法研究腙键响应不同pH值的断键特性,监测不同pH值共聚物中叶酸的稳定性.并采用SMCC-7721人体肝癌细胞测定该纳米共聚物的细胞毒性.结果:1、经核磁共振表征PMLA-PEG-FA共聚物合成完成.2、在pH5.5、pH6.5及pH7.4的PBS缓冲体系中,6h后配体叶酸累积释放率分别为88.1％,85.3％和41.6％.3、MTT实验证实PMLA-PEG-FA无毒性.结论:PMLA-PEG-FA有望成为智能靶向药物载体.     

聚苹果酸的发酵培养条件优化

对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)BS02发酵制备生物降解材料聚苹果酸的摇瓶发酵条件进行研究,确定了出芽短梗霉发酵制备聚苹果酸的摇瓶培养条件。由实验结果可知:优化的培养基(g/L)为葡萄糖120.0、丁二酸铵3.0、丁二酸2.0、MnSO4.H2O 0.005、MgSO4.7H2O 0.1,另外每升发酵液加玉米浆0.5 mL,CaCO350 g/L,培养条件为pH4.0～4.5、24℃、500 mL摇瓶装发酵液100 mL、摇床转速220 r/min,在最优条件下,聚苹果酸产量可达到30 g/L。     

出芽短梗霉产聚苹果酸发酵条件的优化

【背景】出芽短梗霉可发酵葡萄糖生成聚苹果酸,但存在转化率和转化效率低等瓶颈,阻碍其实现商业化生产。【目的】通过优化发酵培养条件,提高出芽短梗霉的聚苹果酸产量、糖酸转化率和生产强度。【方法】采用单因素试验优化适宜出芽短梗霉BK-10菌株产生聚苹果酸的培养条件,通过Plackett-Burman法对培养基组分筛选显著性影响因素,并对其培养基中无机盐进行正交试验优化,最后进行5 L发酵罐验证。【结果】最优培养基配方和培养条件:100 g/L葡萄糖,1.5 g/L尿素,0.20 g/L KH_2PO_4,0.20 g/L ZnSO_4,0.05 g/L MgSO_4,0.75 g/L KCl,30 g/L CaCO_3,0.01%吐温-80,发酵温度26°C,250 mL摇瓶装液量50 mL。【结论】通过优化,聚苹果酸的糖酸转化率达到0.71 g/g,生产强度达到0.89 g/(L·h),较优化前分别提高了18.33%和71.15%,为发酵葡萄糖合成聚苹果酸进而生产L-苹果酸工艺的工业化生产奠定经济性基础。     

新型γ-聚谷氨酸自组装纳米胶束的制备及用于蛋白载体的研究

对水溶性的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)进行了接枝改性,合成了两亲性γ-聚谷氨酸(γ-PGA)接枝衍生物,采用超声探头法制备胆甾醇基γ-PGA自组装胶束,并以卵清蛋白(OVA)作为模型蛋白,研究其载药和释药性能.结果表明,制备的两亲性胆甾醇基γ-PGA自组装胶束平均粒径为299.6+ 27.3nm,粒径的多分散系数较窄(0.17),且具有较低的细胞毒性;其疏水核-亲水壳的纳米微结构对蛋白药物显示了良好载药性能,对OVA载药量可达118.8 μg/mg,包封率33.5％;体外释药结果显示,负载OVA的甾醇基γ-PGA自组装胶束能延缓蛋白的释放,释药速率与介质pH密切相关.     

产L-苹果酸重组大肠杆菌的构建

基于产琥珀酸重组大肠杆菌E.coli B0013-1050的琥珀酸合成途径,利用Red同源重组技术结合Xer/dif重组系统敲除富马酸酶基因fumB、fumC,苹果酸酶基因maeB,构建L-苹果酸合成途径,最终得到重组大肠杆菌E.coli2030,该菌株在15 L发酵罐中,产L-苹果酸12.5 g/L,葡萄糖-苹果酸转化率为52.1%,同时对发酵产物中主要杂酸丙酮酸和琥珀酸的生产原因进行了初步的探讨与分析。为进一步提高L-苹果酸的转化率,整合表达来源于黄曲霉的苹果酸脱氢酶基因,构建重组菌E.coli 2040,在15 L发酵罐中产L-苹果酸14 g/L,葡萄糖-苹果酸转化率提高到60.3%。     

甜味剂L-天冬氨酰-D,L-氨基丙二酸甲基葑基双酯的合成及其代谢的研究

N-苄氧羰基-β-苄基L-天冬氨酸和N-苄氧羰基-D,L-氨基丙二酸甲基葑基双酯用混合酸酐法缩合成保护的二肽,经钯黑脱保护基后得L-天冬氨酰-D,L-氨基丙二酸甲基葑基双酯,这个二肽的甜度高、甜质好、无苦后味。通过大白鼠的组织(脑、心、肾、脾、胰、胃、肠、肝)匀浆对此二肽甜味剂的分解代谢的研究说明,它能分解成为L-天冬氨酸、甘氨酸及葑醇,并通过体内代谢又可成为谷氨酸和丙氨酸等一般的氨基酸。因而,极其可能作为一个有实用价值而无毒性的甜味剂,应用于糖尿病、肥胖病等患者以及其他方面。     

综述——纳米材料与药物输递：聚乙二醇/聚己内酯嵌段共聚物温敏水凝胶及其在局部药物递送中的应用

近年来,温敏水凝胶被广泛用于药物递送、组织工程等生物医用领域．其中,由聚乙二醇与脂肪族可降解聚酯合成的两亲性聚合物的自组装胶束形成的温敏水凝胶是一种重要的温敏凝胶材料．本文针对聚乙二醇(PEG)与聚己内酯(PCL)形成的两亲性嵌段聚合物温敏水凝胶体系,综述了聚合物分子质量、嵌段序列结构,亲疏水段分子质量与比例、疏水段化学结构等因素对温敏行为的影响,以及该温敏水凝胶在局部药物递送方面的研究进展．     

L-苹果酸产生菌筛选及高产突变株诱变选育

通过广泛收集和分离,获得根霉属(Rhizopus)、曲霉属(Aspergillus)及裂褶菌属(Schizophyllum)等属菌株897株。产酸指示平板上的变色圈测定结果表明,它们中间628株为产酸菌。通过纸层析对产酸菌发酵液酸谱的分析,获得129株L-苹果酸产生菌,经进一步测定发酵液中L-苹果酸的含量,筛选出以葡萄糖为原料,摇瓶发酵140小时,L-苹果酸产率48．37g／L,对糖转化率48．37×10^-2 的菌株LMO2。经初步鉴定,这一菌株为曲霉(Asper-gillus sp.)以LM02作为出发株,采用亚硝基胍、自然污染细菌、甲基磺酸乙酯及紫外线进行诱变处理,选育出葡萄糖为原料,L-苹果酸产率较高的突变抹N1-14、N1-14、NE1412、NU1416及NU1419。其中N1-14 的L-苹果酸产量最高,比出发株提高46．2×10^-2。N1-14 的菌丝生长速度快,产孢能力强,摇瓶发酵葡萄糖140小时,平均L-苹果酸产率为72．53g／L,对糖转化率53．74×10^-2。全发酵液经薄层层析测定,不含黄曲霉毒素。发酵产物分离提纯后,得到白色粉末状结晶,经纸层析、质谱及红外光谱测定,证明为L-苹果酸。     

含L-苹果酸单元功能聚酯的酶催化合成及表征

以脂肪酶Novozyme-435为催化剂,L-苹果酸、己二酸和1,8-辛二醇为单体,在不同有机溶剂中直接缩合聚合得到主链带羟基的线型功能性聚酯,对聚合物的结构和热性能进行了表征.不同有机溶剂不影响酶的选择性;引入L-苹果酸单元后,聚合物的结晶性能降低,热稳定性下降.     

农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化及高效筛选聚苹果酸高产菌株

建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法及T-DNA突变库,高效筛选聚苹果酸高产菌株及功能基因。通过含潮霉素和草铵磷抗性基因的农杆菌转化出芽短梗霉,抗性压力筛选及PCR验证建立根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法,结合发酵液p H与聚苹果酸含量响应变化,微孔板高效筛选高产聚苹果酸的T-DNA插入突变株,基因组步移确定T-DNA插入位点及功能基因。结果获得遗传稳定的抗性基因菌株,每107个细胞可获得80-120个转化子,出芽短梗霉H27号T-DNA突变株聚苹果酸摇瓶发酵产量提高24.5%,基因组步移证实糖酵解途径磷酸甘油酸变位酶基因被破坏。成功建立了根癌农杆菌介导的出芽短梗霉遗传转化方法和T-DNA插入突变库,结合高效筛选方法为聚苹果酸合成功能基因挖掘及高产机制解析奠定基础。     

出芽短梗霉菌株CBS591．75和DSM2404发酵生产聚苹果酸的研究

研究了出芽短梗霉蕾株CBS591.75和DSM2404在2L发酵罐中发酵生产聚苹果酸的过程。并以CBS591．75为菌种进行了20L规模的初步放大试验。结果表明,发酵过程可以分为3个阶段,第一阶段从接种开始。到发酵液的pH上升到最高点并开始下降为止．这一阶段中细胞缓慢增长,没有聚苹果酸产生;第二阶段以pH迅速下降和聚苹果酸大量产生为特征。这一阶段中聚苹果酸的产生与细胞增长相平行;在第三阶段中,聚苹果酸产生速度减慢．pH趋于稳定。试验结果还表明。菌株CBS591．75产生聚苹果酸的能力大于DSM2404,发酵结束时,前者聚苹果酸的产量为6．9g／L,而后者为5．4g／L。CBS591．75菌种在20L规模的初步放大试验表明,发酵144h后发酵液中聚苹果酸浓度为8．Og／L,稍高于2L发酵罐的结果,为今后的放大提供了依据和参考。     

非天然β-氨基酸L-7-(N-苄氧羰基)氨基-3-(N-叔丁氧羰基)氨基-正庚酸的合成

以 Nε-苄氧羰基保护的 L -赖氨酸 ( L - Lys( Z) - O H)为原料 ,经过混合酸酐活化 ,与重氮甲烷反应合成重氮酮 ,再经 W olff重排 ,合成了具有光学活性的 L- 7- ( N -苄氧羰基 )氨基 - 3- ( N-叔丁氧羰基 )氨基 -正庚酸     

聚苹果酸生产菌出芽短梗霉CCTCC M2012223的全基因组测序及序列分析

【目的】解析出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,分析其代谢产物聚苹果酸、黑色素、普鲁兰多糖合成相关基因,为深入研究遗传多样性和代谢工程改造提供序列背景信息。【方法】使用Illumina Hi Seq高通量测序平台对出芽短梗霉CCTCC M2012223菌株进行全基因组测序,并对测序数据进行序列拼接,基因预测与功能注释,COG/GO聚类分析,比较基因组学分析等。下载其他5株出芽短梗霉基因组序列,比较分析6株菌的种内同源基因、全基因组进化以及代谢产物合成相关基因。【结果】出芽短梗霉CCTCC M2012223基因组序列全长30756831 bp,GC含量47.49%,编码9452个基因。比较基因组分析表明出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组组装长度最长,6株菌的同源基因数达到7092个,普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因的蛋白序列有很高的保守性。出芽短梗霉CCTCC M2012223和Aureobasidium pullulans var.melanogenum亲缘关系最近,而这2株菌的黑色素合成相关基因的蛋白序列有一些插入和突变。【结论】本研究解析了出芽短梗霉CCTCC M2012223的基因组序列信息,获得黑色素、普鲁兰多糖和聚苹果酸合成相关基因,为后续的代谢机制解析和改造提供相关依据。     

秦岭地区大林姬鼠的酯酶和苹果酸脱氢酶同工酶的研究

用聚丙烯酰胺凝胶等电聚焦电泳分析了大林姬鼠(Apodemus peninsulae)心、肝、脾、肾和腿肌的 α-酯酶,β-酯酶和苹果酸脱氢酶同工酶。结果表明3种同工酶的活性在5种器官组织中均有明显差异,其中以肝组织的酯酶活性最高,不同器官组织的酶谱也有明显差别,如脾的β一酯酶仅有B区带,同一器官组织通常以α-酯酶活性高于β-酯酶。苹果酸脱氢酶在碱性溶液中染色,肝组织有明显的AB医。心肌与腿肌的苹果酸脱氢酶活性略高于其他组织。