聚苹果酸合成新方法及其聚苹果酸苄基酯用作药物载体的研究

目的:优化β-聚苹果酸(PMLA)的合成路线,制备部分氢化的聚苹果酸苄基酯(PMLABz),为构建载药纳米胶束提供两亲性聚合物载体。方法:分别以L-天冬氨酸和L-苹果酸为原料,合成单体β-苄氧羰基-β-丙内酯,再通过阴离子开环聚合制备PMLABz,最终氢化制备PMLA。X射线衍射仪、差示扫描量热仪等对材料的性质进行表征,L929成纤维细胞测定聚合物的细胞毒性,透析法制备部分氢化的聚苹果酸苄基酯空白胶束。结果:通过优化反应条件,以L-苹果酸为原料合成关键中间体β-苄氧羰基-β-丙内酯的终产率为31.5%,对比文献报道的L-天冬氨酸合成路线,产率提高近7倍。X-RD结果表明以L-苹果酸为原料制备的PMLABz有明显的衍射峰,结晶度高,熔点随之升高,MTT实验证实PMLABz无毒性。部分氢化的PMLABz可在水中自组装成一定粒径的胶束,氢化77%的PMLABz可得到粒径均匀、形态良好的纳米胶束。结论:分别以L-天冬氨酸和L-苹果酸为原料合成聚苹果酸,优化合成路线,提高终产率,得到了新晶型PMLABz,并通过部分氢化PMLABz制备两亲性聚合物进而得到纳米胶束,为后期纳米释药体系研究提供优良载体。     

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。     

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。     

新型纳米靶向给药系统载体材料的设计

新型纳米靶向给药系统的研究与开发对于难治愈性疾病（尤其是肿瘤）的治疗具有重大意义,而其发展很大程度上取决于载体材料 的设计。构思巧妙、设计合理的载体材料能使载体实现靶向功能,将药物定位浓集于病灶部位,并最大限度地发挥高效低毒的作用。基于 不同的靶向策略,包括被动靶向、主动靶向和响应肿瘤微环境的靶向,综述了近年来一些新型纳米载体材料的设计,为新型纳米靶向给药 系统的研究提供参考。     

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。     

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。     

聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物在药物递送系统中的应用

聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物具备良好的生物相容性和生物可降解性,是良好的纳米级药物载体。嵌段共聚物具有载药能力强、粒径小、体内循环时间长、主动靶向性和被动靶向性等特点,因此在药物递送系统中得到广泛应用。简要介绍了聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成和性质,及其作为脂质体、胶束、微球等载体在药物递送系统中的最新进展。     

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.     

FaMYB73调控草莓果实苹果酸合成的研究

苹果酸是草莓果实主要的有机酸之一,其含量的高低显著影响草莓果实的风味。该研究以‘红颜’草莓为试材,采用反转录(RT-PCR)的方法克隆得到一个新的MYB转录因子——FaMYB73。该基因包含有756 bp的开放阅读框,编码252个氨基酸,预测其蛋白质分子量为27.6 kD,等电点为6.8。功能域分析表明,FaMYB73蛋白含有保守的R2R3结构域;亚细胞定位于细胞核中。实时荧光定量(qRT-PCR)分析表明,FaMYB73基因在草莓各个组织均有表达,且在花和叶中的表达相对较高;在果实的白果期FaMYB73基因的表达量最高,且随着果实成熟,FaMYB73基因的表达下调,说明该基因的表达具有组织和时期特异性。高效液相色谱法(HPLC)检测结果发现,苹果酸含量在草莓果实发育期呈先上升后下降的趋势,且与FaMYB73基因的表达量呈正相关。草莓瞬时注射结果显示,FaMYB73过表达显著促进了苹果酸的积累,沉默则显著降低了苹果酸的含量。同时,获得了2个转FaMYB73基因烟草稳定表达株系,FaMYB73过量表达显著提高了烟草叶片中苹果酸的含量。研究表明,FaMYB73参与调控草莓果实中苹果酸的合成,为进一步研究其调控机制提供了理论依据。     

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。     

叶酸靶向载顺铂羧甲基-β-环糊精纳米复合物的制备及对鼻咽癌的体外抑制效应

为达到鼻咽癌（nasopharyngeal carcinoma,NeC）的靶向化疗,该研究通过酰胺化反应和配位偶联技术制备叶酸（folicacid,FA）分子靶向载川页铂（cisplatin,CDDP）羧甲基-β-环糊精（carboxymethyl-β-cyclodextrin,CM—β—CD）纳米复合物（FA-CM—β—CD—CDDP）,采用邻苯二胺（o-phenylenediamine,OPDA）比色法检测复合物中CDDP含量,紫外分光光谱检测FA含量,透射电镜观察复合物形态,激光粒度仪测定复合物粒径大小。荧光显微镜观察NPC叶酸受体（folatereceptor,FR）阳性HNE-1细胞及FR阴性CNE-2细胞对偶联FITC的复合物的吞噬及OPDA比色法检测细胞内CDDP的浓度。通过MTT法、集落形成实验和流式细胞术检测复合物对HNE-1细胞增殖能力和凋亡的影响。研究结果显示,复合物中偶联的FA和CDDP浓度分别为340gg／mL和2mg／mL,CDDP包封率达20．00％,复合物粒径均匀且大小为157．8nm。HNE-1细胞内见较多FITC,细胞内CDDP浓度为6．24ng／mL,而CNE-2细胞内FITC较少,细胞内CDDP浓度仅约2．01ng／mL。HNE-1生长抑制率在24h明显高于对照组（CM—β—CD—CDDP）,其IC50（4．80μg／mL）明显低于对照组（6．97μg／mL）,但当所载的CDDP终浓度达到16．00μg／mL时,两组抑制率均达到80％以上;作用48h两组抑制率无明显差异。在24h,当复合物的CDDP终浓度为1．00μg／mL时,HNE—1的集落形成率为33．21％,明显低于对照组（52．27％）。当复合物的CDDP终浓度为0．25μg／mL和1．00μg／mL时,HNE-1的凋亡率分别达12．65％和22．35％,明显高于对照组（6．91％和14.21％）。研究结果表明,成功构建的FA—CM—β—CD．cDDP纳米复合物能够靶向抑制FR阳性的NPC细胞增殖并促进其凋亡。     

聚乙二醇对羟基丁酸和羟基己酸共聚物的共混改性研究

本研究以聚羟基脂肪酸酯家族中的新成员羟基丁酸和羟基己酸共聚物（PHBHHx）为基础,采用与聚乙二醇（PEG）共混的方法对其进行改性,研究结果证实：PHBHHx与PEG 共混物中比例为3:1及2:1时,两者完全物理相容。而PEG在共混物中比例升高时则导致相分离,成为部分相容体系。PEG掺入显著提高材料亲水性及表面自由能,使血管平滑肌细胞（RaSMCs）及血管内皮细胞（HUVECs）的细胞粘附及增殖大幅度提高,并且均具有一定的PEG含量依赖性。其中对RaSMCs的作用最为明显,RaSMCs能在PEG/PHBHHx比例为1:1的共混膜（E1X1）上持续增殖至融合,而HUVECs则呈粘附较差的类球形形貌,证实E1X1可以潜在应用于复合血管组织工程支架中的近内膜基材。     

苹果酸-乳酸发酵的相关酶和基因的研究进展

对苹果酸-乳酸发酵的相关酶及其基因的研究进展作了简要综述。     

叶酸介导的普鲁兰多糖- 阿霉素聚合物前药的制备及生物学性能初探

目的:制备叶酸介导的普兰多糖-阿霉素聚合物前药(FA-MP-DOX),实现阿霉素药物的靶向控制释放。方法:将普鲁兰多糖用马来酸酐进行修饰后,通过酰胺键键合阿霉素制备得到普鲁兰多糖-阿霉素(MP-DOX),继而酯键键合叶酸制备得到叶酸介导的普鲁兰多糖-阿霉素聚合物前药(FA-MP-DOX)。红外光谱、核磁共振光谱表征聚合物药物的结构,动态透析法模拟体外释药特性,监测不同pH值聚合物药物中阿霉素的释药特性,同时采用人口腔表皮样癌细胞(KB细胞)测定聚合物药物体系的细胞毒性。结果:①经核磁共振表征FA-MP-DOX聚合物合成完成。②在pH2.5、pH5.0及pH7.4的PBS缓冲体系16h中,阿霉素药物累积释放率分别为49.1%,30.3%和15.3%,证实FA-MP-DOX中阿霉素的释放具有pH依赖性。③细胞实验证实FA-MP-DOX的细胞毒性高于阿霉素和MP-DOX。结论:FA-MP-DOX聚合物药物有望成为阿霉素智能型控释和靶向性药物载体。     

叶酸介导的普鲁兰多糖-阿霉素聚合物前药的制备及生物学性能初探

目的：制备叶酸介导的普兰多糖-阿霉素聚合物前药（FA-MP-DOX）,实现阿霉素药物的靶向控制释放。方法：将普鲁兰多糖用马来酸酐进行修饰后,通过酰胺键键合阿霉素制备得到普鲁兰多糖-阿霉素（MP-DOX）,继而酯键键合叶酸制备得到叶酸介导的普鲁兰多糖-阿霉素聚合物前药（FA-MP-DOX）。红外光谱、核磁共振光谱表征聚合物药物的结构,动态透析法模拟体外释药特性,监测不同pH值聚合物药物中阿霉素的释药特性,同时采用人口腔表皮样癌细胞（KB细胞）测定聚合物药物体系的细胞毒性。结果：①经核磁共振表征FA-MP-DOX聚合物合成完成。②在pH2.5、pH5.0及pH7.4的PBS缓冲体系16h中,阿霉素药物累积释放率分别为49.1%,30.3%和15.3%,证实FA-MP-DOX中阿霉素的释放具有pH依赖性。③细胞实验证实FA-MP-DOX的细胞毒性高于阿霉素和MP-DOX。结论：FA-MP-DOX聚合物药物有望成为阿霉素智能型控释和靶向性药物载体。