生物医用透明质酸多糖的改性和功能化研究

透明质酸(HA)是一种天然聚阴离子粘多糖已广泛用于医药和其它领域。目前已开发出了许多具有新的生物活性和功能性的透明质酸交联产物和衍生物,特别是水凝胶医用材料。本文综述了近年来透明质酸物理和化学改性研究的进展,重点介绍了交联改性、酯化改性、接枝改性和复合改性,以及改性产物在医药、生物组织工程支架等方面的应用前景。     

天然产物中透明质酸酶抑制剂的研究

透明质酸酶抑制剂是对透明质酸酶的激活有抑制作用的物质。透明质酸酶是透明质酸的特异性裂解酶,而透明质酸在人体许多发育和调控过程中起重要作用,抑制透明质酸酶的活性可使透明质酸不被分解,维持正常的生理功能,笔者对天然产物中透明质酸酶抑制的研究开发进行了概述,并探讨了透明质酸酶抑制在医药及保健食品工业中的应用潜力。     

碳化二亚胺对透明质酸进行化学修饰的研究

目的：用水溶性的碳化二亚胺(EDC)作为交联剂对透明质酸(HA)进行化学修饰,研究交联产物(HA-EDC)的物化性质和微观结构。方法：制备HA与EDC的交联产物,对该交联产物进行流变性和热学性能的研究,并对其进行红外光谱、拉曼光谱以及核磁共振的微观结构研究。结果：反应时间和交联剂添加量的不同可以改变交联反应的交联度。不同摩尔比的EDC和HA的交联产物有不同的溶胀性。光谱分析得到交联产物的N-酰脲的结构。结论：可以用碳化二亚胺来对透明质酸进行化学修饰,得到具有很强吸水性并且吸水性可以控制的交联产物,交联反应过程中,产物的结构从不稳定的O-异酰脲转变为稳定的N-酰脲。     

气相色谱法检测交联透明质酸中交联剂残留量

目的建立一种二乙烯基砜交联透明质酸中交联剂二乙烯基砜残留量的检测方法。方法采用气相色谱法检测二乙烯基砜残留量,色谱柱为HP-5毛细管色谱柱（Agilent 19091J-413：325℃：30m×320μm×0．25μm）,程序升温,采用FID检测器,载气为氮气。结果二乙烯基砜在1μg／g-50μg／g线性关系良好,线性相关系数r=0．9999,平均回收率为97．8％（RSD为2．6％,n=5）。结论气相检测交联透明质酸中交联剂含量,结果准确,方法简单可靠,可用于交联透明质酸水凝胶产品质量控制。     

利用壳聚糖制备透明质酸替代物的研究进展

透明质酸钠(hyaluronic acid,HA)在医药、化妆品、材料等领域具有较高的应用前景,但制取困难限制了其应用,壳聚糖(Gs)因结构、性能与HA相似,是制备透明质酸替代物理想材料。本次研究简要概述HA、Gs结构,分别从接枝、季铵化、交联壳、酰化、羧甲基化五个角度,对Cs制备HA替代物情况进行概述。     

基因工程技术优化透明质酸生产的研究进展

透明质酸是由葡萄糖醛酸和N-乙酰葡萄糖胺组成的双糖单位聚合而成的直链酸性粘多糖,在医药、化妆品、食品等领域拥有庞大的市场。传统研究通过优化发酵参数改善透明质酸的生产虽然取得了显著成效,但也趋于上限,加之天然生产菌株固有的发酵培养基成本高、具有一定致病性等等的劣势也日益显著。随着分子生物学技术的迅速发展以及对透明质酸合成相关基因研究的不断深入,研究重点逐渐转向利用基因工程技术构建高产、安全、具有特定分子量的透明质酸工程菌株。以下就有关透明质酸生产菌株基因工程改造的策略及研究进展进行概述和展望。     

复合透明质酸微针制剂的制备及优化

目的:考察透明质酸复合微针的制备方法,并选择形态粘度适宜的高分子溶液制备透明质酸微针。方法:测定不同浓度透明质酸溶液的粘度,确定适宜制备微针的溶液浓度。利用聚乙烯醇反复冷冻-解冻的物理交联方法制备透明质酸复合微针,并加入其他辅料考察微针针形的优劣。利用高效液相色谱法考察优化后透明质酸微针的体外释放行为。结果:10%透明质酸溶液适宜用抽真空法制备微针,聚乙烯醇优化后的透明质酸微针柔韧性更佳,刚性减小,易于揭膜。微针针形良好,不易断裂。体外释放实验中显示有缓释效果,8小时内可释放40%的理论载药量。结论:通过加入聚乙烯醇等生物相容性良好的辅料制备透明质酸微针,既具有良好的物理性能,又有较好的释放行为,优于目前文献报道的纯透明质酸微针的性能,可继续优化处方,具有更进一步研究的价值。     

天然可降解生物材料在组织工程中的应用研究进展

细胞培养支架材料是组织工程学的重要研究内容之一 ,是实现产业化的关键。天然可降解生物材料是细胞培养支架材料中的重要组成部分 ,目前用于细胞培养支架的天然可降解生物材料主要有多糖类和蛋白质类。多糖类主要包括壳多糖、透明质酸 ;蛋白质类主要包括胶原纤维蛋白和血纤维蛋白。     

透明质酸酶的研究进展

透明质酸酶是以降解透明质酸为主的糖苷酶。近年来国内外关于透明质酸酶各方面的研究日益增多,透明质酸酶的构效关系及生物学应用越来越引起人们的关注。对透明质酸酶的相关研究进行了综述,主要阐述了各类型透明质酸酶的研究概况包括人透明质酸酶、牛睾丸透明质酸酶、毒液透明质酸酶、微生物透明质酸酶。简要介绍了透明质酸酶的活性测定、酶活抑制剂及透明质酸酶制剂的应用情况,最后对透明质酸酶的研究前景进行展望。     

交联透明质酸凝胶中交联剂的HPLC测定

目的建立交联透明质酸钠凝胶中交联剂二乙烯基砜(DVS)残留量的测定方法。方法用高效液相色谱法测定DVS残留量,色谱条件为:色谱柱为C8(4.6mm×250mm),流动相为25mmol/L磷酸二氢钾溶液(pH3.0)-乙腈(90∶10),检测波长为210nm。结果DVS在1~50μg/g范围内线性关系良好(r=0.9997),平均回收率98.4%,RSD为1.02%。结论用高效液相色谱法测定交联透明质酸钠凝胶中DVS残留量,方法准确、可靠,可用于产品质量控制。     

透明质酸酶的研究进展

透明质酸酶是能降解透明质酸及部分糖胺聚糖的一类糖苷酶,可应用于医疗和美容等领域。透明质酸酶也可用于制备小分子糖胺寡糖,许多研究发现小分子糖胺寡糖具有比大分子糖胺聚糖更高的生物免疫活性。为便于研究人员对透明质酸酶进行进一步的基础研究及应用研究,本文介绍了透明质酸和透明质酸酶,梳理了透明质酸酶的分类、结构和催化机理,归纳总结了透明质酸酶的酶活力测定方法、重组表达、酶学性质和应用,展望了透明质酸酶的研究方向。     

在兽疫链球菌中表达vgb基因和HA合成基因提高透明质酸产量

透明质酸(HA)是一种在医药及化妆品领域具有广泛应用的天然粘多糖。兽疫链球菌(Streptococcuszooepidemicus)是工业上生产透明质酸的菌种之一。透明颤菌血红蛋白(VHb)具有增强细胞摄氧的作用。对生产透明质酸的兽疫链球菌进行了基因改造:将兽疫链球菌HA的合成基因hasABC以及合成透明颤菌血红蛋白的vgb基因(Vitreoscillahemoglobingene,vgb)分别或同时插入阳性菌表达质粒pEU308中,通过电转化导入兽疫链球菌中。通过一氧化碳(CO)差光谱检测到了VHb的表达。在摇瓶实验中,同时带有hasABC和vgb基因的重组菌比野生菌的透明质酸产量提高了30％。而在发酵罐中,带有这2个基因的重组菌的透明质酸产量达到了6．9g／L,高于重组菌5．5g／L的产量。实验结果表明,vgb基因的存在促进了细胞的生长,hasABC操纵子的过表达增强了透明质酸的合成。首次将VHb导入兽疫链球菌中,获得了表达,并证明其对菌体生长及透明质酸合成有促进作用。通过研究,VHb将可以在阳性菌中获得更广泛的应用。     

透明质酸与胶原蛋白复合材料的制备及其应用

随着生物医学及组织工程技术日新月异的发展,各种来源于天然或由人工合成的生物植入被广泛应用于临床治疗。透明质酸和胶原都是较好的生物材料,但在单独使用时,它们的流变学特性粘弹性还不能满足一些特殊治疗的需要。而它的复合物-透明质酸-胶原蛋白复合基质,恰恰填补了这一空白,成为理想的移植物替代品。     

条索状透明质酸在乳腺肿瘤细胞BT549化疗耐药中的作用

目的观察透明质酸的新存在形式——条索状透明质酸在乳腺肿瘤细胞BT549表面的表达情况,探索该结构在BT549细胞耐受紫杉醇杀伤中的作用。方法采用免疫细胞荧光技术观察BT549细胞表面条索状透明质酸的分布情况;分别用流式细胞术和RT—PCR检测透明质酸的条索状结构被破坏前后,紫杉醇诱导的肿瘤细胞凋亡、坏死率的改变以及凋亡相关基因c-junmRNA表达的改变。结果BT549细胞天然表达大量的条索状透明质酸,条索状结构被破坏后,紫杉醇诱导BT549细胞的凋亡和坏死率显著增高（P〈0．05）,凋亡基因c扣n的表达水平也显著增高（P〈0．05）。结论乳腺肿瘤细胞BT-549高表达条索状结构的透明质酸,这种透明质酸的新存在形式可能在BT549细胞耐受紫杉醇的杀伤过程中起到一定的保护作用。     

微生物发酵法生产高分子量透明质酸的研究进展

透明质酸是一种线性大分子黏多糖,分子量定义其流变性能,影响生理反应,并决定合适的用途。传统研究通过优化发酵提高透明质酸的产量已取得显著成效,近年来,研究重点逐渐转向如何提高透明质酸产品的分子量。目前,高分子量透明质酸具有良好的黏弹性、保湿性、黏附性,在医药中的应用是中、低分子量透明质酸不可替代的。概述了透明质酸分子量的调控机制,以及利用微生物发酵法生产高分子量透明质酸的研究进展,并对其发展方向进行了展望。     

自由基与衰老

体内的一些生理或病理过程往往与自由基反应有关。弱键均裂、单电子氧化还原反应、高能辐射及光分解都可产生自由基。自由基反应常以连锁反应的方式进行。自由基可使核酸的主链断裂、碱基降解和氢键破坏;使蛋白质交联或多肽链断裂;使透明质酸解聚;使脂类发生过氧化作用,分解生成丙二醛等物质而使生物大分子之间发生交联,聚合成异常的大分子,在溶酶体中堆积,形成脂褐素(老年色素)。抗氧化剂对机体有一定的保护作用。     

自由基与衰老

体内的一些生理或病理过程往往与自由基反应有关。弱键均裂、单电子氧化还原反应、高能辐射及光分解都可产生自由基。自由基反应常以连锁反应的方式进行。自由基可使核酸的主链断裂、碱基降解和氢键破坏;使蛋白质交联或多肽链断裂;使透明质酸解聚;使脂类发生过氧化作用,分解生成丙二醛等物质而使生物大分子之间发生交联,聚合成异常的大分子,在溶酶体中堆积,形成脂褐素 (老年色素)。抗氧化剂对机体有一定的保护作用。     

黄唇蜾赢蜂蜂毒中两个过敏原全长基因的克隆、序列分析和表达

为了进一步研究透明质酸酶的过敏活性,利用昆虫杆状病毒成功地表达了黄唇蜾赢蜂Rhynehium brunneum蜂毒的透明质酸酶。根据已报道的胡蜂科透明质酸酶和抗原5基因的氨基酸保守序列,设计合成简并引物,利用反转录多聚酶链式反应（RT—PCR）技术扩增了黄唇蜾赢蜂蜂毒透明质酸酶和抗原5的基因片段,利用RACE技术进一步获得了它们的全长基因（GenBank登录号分别为EU624135和EU624136）。按照过敏原的命名法则,分别命名为Rhyb2和Rhyb5。序列比对分析发现,这两个基因与胡蜂科的相应序列高度相似,说明对胡蜂蜂毒过敏的人群也可能对蜾赢蜂蜂毒有交叉过敏反应。但进一步分析发现,黄唇蜾赢蜂蜂毒透明质酸酶的B细胞决定表位显著不同,9个保守性氨基酸在蜾赢蜂中仅保留了3个,而且缺乏两个关键的精氨酸;黄唇蜾赢蜂蜂毒抗原5序列N端的二级结构和具有过敏活性的常见黄胡蜂Vespula vulgaris蜂毒的抗原5显著不同,有可能因此而缺失依赖其N端二级结构的B细胞决定表位。据此认为,蜾赢蜂蜂毒透明质酸酶和抗原5很可能是天然弱化的过敏原,在过敏原特异性免疫治疗上具有潜在的应用价值。     

超声波对发酵液中提取透明质酸的影响

目的：提高发酵液中透明质酸的提取率。方法：应用超声波预处理发酵液的方法对醇沉法提取透明质酸的影响进行研究。结果：在超声波功率100W、处理温度15℃、处理时间10min时,透明质酸提取率相对于未经超声波处理的发酵液提高了38.6%。因此,超声波预处理透明质酸发酵液可以达到提高透明质酸提取率的目的。     

链球菌合成透明质酸的研究进展

透明质酸是一种具有极大商业价值的线性、高分子粘多糖,微生物的生物合成是透明质酸来源的首选。主要综述链球菌合成透明质酸的研究概况,分析了目前存在的主要问题及解决途径,并对其前景进行了展望。