臺灣博碩士論文加值系統

N-Acetyl-L-cysteine（NAC）為一種活性氧清除劑、抗消炎作用，是一種硫基化合物，它提供硫基部分，也可以同時充當還原型穀胱甘肽(GSH)的前體，其中蛋白質的雙硫鍵成為獨特性，關鍵作用是細胞防禦抗氧化損傷作用。1,6-Diaminohexane用於有機化合物的合成，使高分子化合物聚集。本研究想利用N-Acetyl-L-cysteine（NAC）合成高分子聚合物，作為藥物載體，使得藥物進入，再加入DTT打破雙硫鍵，看藥物釋放量，作為藥物載體的數據。在本實驗中N-Acetyl-L-cysteine（NAC）與1,6-Diaminohexane分別加入DMSO溶劑混合，利用1-(3-Dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide(EDC)活化劑和N-hydroxysulfosuccinimide sodium salt(NHS)輔助媒合劑，活化COOH基團作反應，以FT-IR,NMR和Mass Spectrometry(MS)來鑑定高分子聚合物其結構與分子量，以及粒徑大小測量，再嵌入藥物Estradiol，並以透析的方式來做確認包覆，最後加入DTT打破雙硫鍵合成的高分子聚合物，來探討有關在細胞質內的藥物釋放。

N-Acetyl-L-cysteine (NAC), a scavenger for active oxygen,exhibits anti-inflammatory effect .It contains multiple disulfide bonds synthesized to degrade after delivery of drug into the cell.It can also simultaneously act as glutathione (GSH) precursor. New carriers for triggered intracellular were investigated due to in cellular defense anti oxidative damage. 1,6-Diaminohexane was used for the synthesis of organic compounds, because the polymer compound aggregates. The purpose of this study is to design the drug delivery system by using N-Acetyl-L-cysteine（NAC）and apply the devised to control the release of drugs with DTT added to break the disulfide bonds. In this experiment, physicochemical charac-
teristics of N-Acetyl-L-cysteine (NAC) ,1,6-Diaminohexane and DMSO solvent mixture were analyzed by gel electrophoresis, FT-IR,NMR,mass spectrometry(MS) to identify its structure and molecnlar weignt. Particle size and ú-potential measurements were performed. 1-(3-Dimethylamin- opropyl)-3-ethylcarbodiimide (EDC) activator and N-hydroxysulfosuccinimide sodium salt (NHS) auxiliary agents activated COOH group as a reaction. The Estradiol embedded was confirmed by a dialysis technique. Adding DTT to the synthetic polymers, was to investigate the release of the drug in the cytoplasm.

致謝 ................................ ................................ ................................ ........... II
中文摘要 ................................ ................................ ................................ .... I
英文摘要 ................................ ................................ ................................ ... II
第一章 緒論 ................................ ................................ ............................ 1
1.11.1 前言 ................................ ................................ ................................ . 1
第二章 文獻回顧 文獻回顧 ................................ ................................ .................... 4
2.12.1 奈米粒子 米粒子 ................................ ................................ ......................... 4
2.22.2 奈米粒子之應用 米粒子之應用 米粒子之應用 ................................ ................................ ............. 5
2.3 奈米製備方法與包覆原理 ................................ .............................. 7 2.3.12.3.1 奈米藥物載體和細胞吞噬機制 米藥物載體和細胞吞噬機制 米藥物載體和細胞吞噬機制 米藥物載體和細胞吞噬機制 ................................ .................. 9
2.4 N-ACETYL-L-CYSTEINE(NAC) ................................ ...................... 11 2.52.5 藥物 ................................ ................................ ............................... 13
2.62.6 藥物釋放傳遞系統 藥物釋放傳遞系統 藥物釋放傳遞系統 ................................ ................................ ........ 16
第三章 研究目的與動機 ................................ ................................ ...... 20
第四章 實驗材料與方法 實驗材料與方法 實驗材料與方法 ................................ ................................ ...... 22
4.14.1 藥品材料 藥品材料 : ................................ ................................ .................... 22
V
4.24.2 儀器與裝置 儀器與裝置 : ................................ ................................ ................. 23
4.34.3 實驗架構與方法 實驗架構與方法 實驗架構與方法 : ................................ ................................ ......... 25 4.3.14.3.1 架構 ................................ ................................ ............................ 25 4.3.24.3.2 4.3.2 N-AcetylAcetyl AcetylAcetyl-L-cysteine cysteinecysteinecysteine cysteinecysteine與 1,61,6 -DiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexane DiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexaneDiaminohexane Diaminohexane的合成 ................ 26 4.3.34.3.3 4.3.3 EstradiolEstradiolEstradiolEstradiol EstradiolEstradiolEstradiol不同溶液下的檢量線 不同溶液下的檢量線 不同溶液下的檢量線 ................................ ................ 26
4.44.4 FT -IR 試片製作 ................................ ................................ ............. 27 4.4.14.4.1 4.4.1 樣品分析 ................................ ................................ ................... 27
4.54.5 核磁共振光譜 核磁共振光譜 NUCLEAR UCLEAR UCLEAR UCLEAR UCLEAR UCLEAR MAGNETIC AGNETIC AGNETIC AGNETIC AGNETIC AGNETIC AGNETIC RESONANCE ESONANCEESONANCEESONANCEESONANCEESONANCEESONANCE SPECTROSCOPY PECTROSCOPYPECTROSCOPY PECTROSCOPYPECTROSCOPY PECTROSCOPYPECTROSCOPY (NMR) (NMR) (NMR) ................................ ................................ .......... 27
4.64.6 質譜儀 MASS ASS ASS SPECTROMETRY PECTROMETRYPECTROMETRY PECTROMETRYPECTROMETRY PECTROMETRY(MS) ................................ ................ 28 4.74.7 紫外光分度計 紫外光分度計 紫外光分度計 紫外光分度計 SPECTRO PECTRO PECTRO PECTRO PECTRO PHOTOMETEHOTOMETEHOTOMETEHOTOMETEHOTOMETEHOTOMETE HOTOMETE(UV/V (UV/V(UV/V(UV/VIS ) ...................... 28
4.84.8 粒徑分析 與電位粒徑分析 與電位粒徑分析 與電位粒徑分析 與電位................................ ................................ .... 29
第五章 結果與討論 結果與討論 結果與討論 ................................ ................................ .............. 30 5.15.1 主要合成物 N- ACETYLCETYL CETYLCETYL-L-CYSTEINECYSTEINECYSTEINE CYSTEINECYSTEINECYSTEINECYSTEINE與 1,61,6 -DIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANE IAMINOHEXANEIAMINOHEXANEIAMINOHEXANE ....... 30
5.25.2 FT -IR 圖譜分析 ................................ ................................ ........... 30
5.35.3 NMRNMR 結構分析與 結構分析與 結構分析與 MS 分析 ................................ ........................ 31
5. 4 粒徑分析 與電位粒徑分析 與電位粒徑分析 與電位................................ ................................ ... 35
5.55.5 藥物包覆與釋放分析 藥物包覆與釋放分析 藥物包覆與釋放分析 藥物包覆與釋放分析 ................................ ............................ 38
VI
第六章 結論 ................................ ................................ ........................... 42
第七章 參考文獻 參考文獻 ................................ ................................ .................... 45
VII
圖目錄
圖 2.12.1 奈米粒子製備成乳液狀 米粒子製備成乳液狀 米粒子製備成乳液狀 米粒子製備成乳液狀 A水包油 B油包水 ................................ .. 7
圖 2.22.2 聚合物形成的凝膠 聚合物形成的凝膠 聚合物形成的凝膠 ................................ ................................ ............ 8
圖 2.32.3 細胞吞噬機制 細胞吞噬機制 細胞吞噬機制 ................................ ................................ ................. 10 圖 2.42.4 N- ACETYLCETYL CETYLCETYL-L-CYSTEINECYSTEINECYSTEINE CYSTEINECYSTEINECYSTEINECYSTEINE（NAC ）結構圖 ................................ ....... 12 圖 2.52.5 ESTRADIOL STRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOL 結構圖 結構圖 ................................ ................................ .......... 13 圖 2.62.6 ESTRADIOL STRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOL合成路徑 合成路徑 ................................ ................................ ....... 14
圖 2.72.7 高分子以擴散方式釋出情形 ................................ ......................... 16
圖 2.82.8 高分子以膨潤方式情形 高分子以膨潤方式情形 高分子以膨潤方式情形 高分子以膨潤方式情形 ................................ ................................ . 17
圖 2.92.9 滲透壓幫浦釋放情形 滲透壓幫浦釋放情形 滲透壓幫浦釋放情形 ................................ ................................ ..... 18
圖 2.102.102.102.10高分子溶蝕情形布 高分子溶蝕情形布 高分子溶蝕情形布 ................................ ................................ ... 18
圖 2.112.112.112.11化學控制釋放情 化學控制釋放情 化學控制釋放情 形 ................................ ................................ ........ 19
圖 2.122.12 2.12細胞藥物傳遞機制 細胞藥物傳遞機制 ................................ ................................ ........ 21
圖 5.15.1 NAC FT -IR 分析圖 ................................ ................................ .......... 32
圖 5.25.2 1,61,61,6-DIAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE IAMINOHEXANE FT -IR 分析結構圖 ................................ ......... 32
圖 5.35.3 合成物 FT -IR 分析結構圖 分析結構圖 ................................ .............................. 33
圖 5.45.4 NAC 之 NMRNMRNMR分析圖 ................................ ................................ ..... 33
VIII
圖 5.55.5 合成物之 NMRNMRNMR分析圖 ................................ ................................ ... 34
圖 5.65.6 合成結構示意圖 合成結構示意圖 合成結構示意圖 ................................ ................................ .............. 34
圖 5.75.7 NAC 與包覆藥物粒徑分析 與包覆藥物粒徑分析 與包覆藥物粒徑分析 (A)為 1：1 (B)為 1：3( C)為 1：5 ...... 36
圖 5.85.8 NAC 電位分析 電位分析 (A)為 1：1( B)為 1：3( C)為 1：5 ........................... 37
圖 5.95.9 ESTRADIOL STRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOL溶於 DMSODMSO 在 280280280NM 之檢量線 ................................ . 40
圖 5.105.10 5.10 ESTRADIOL STRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOL溶於 PH7.4H7.4H7.4 在 280280280NM 之檢量線 ................................ . 40
圖 5.115.115.115.11 ESTRADIOL STRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOLSTRADIOL溶於 PH5.0H5.0H5.0 在 280280280NM 之檢量線 ................................ . 41
圖 5.125.12 5.12在 PH7.4H7.4H7.4H7.4與 PH5.05.0 累計釋放百分比 累計釋放百分比 累計釋放百分比 ................................ ............ 41

劉正雄(1997).應用生物藥劑學與藥物動力學，合計圖書出版社，台灣.
蔡耀輝(2008).以PLGA/Liposomes 微粒包覆去氧核醣核酸水解酶之研究.大同大學生物工程學系所學位論文.
陳威(2010).利用電漿處理及UV光接枝聚合固定聚丙烯酸藥物釋放水膠並固定幾丁聚醣/褐藻酸於316L不鏽鋼表面.大同大學材料工程研究所碩士論文.
陳孟婕,姚晉榮,邵正中,陳新(2011).基於生物大分子的納米藥物載體.復旦大學高分子科學系.
陳宏豪(2007).酸鹼開關複合型納米藥物傳輸系統之研發及其在癌症治療上之應用.國立交通大學.
賴秀英(2000).缽式包覆阿斯匹靈藥物與控制釋放之研究.國立台北科技大學化學工程研究所碩士論文.
林宜美(2002).幾丁質摻合聚乳酸酯微粒於藥物釋放系統之研究.國立中央大學化學工程與材料工程學系研究所碩士論文.
傅佑璋(2001).聚乳酸(PLA)及乳酸/羥基乙酸共聚合物(PLGA)於抗癌藥物傳輸系統之研究.國立中央大學化學工程與材料工程學系研究所碩士論文.
魏宗平(2011).PLGA微球包覆Rapamycin與蠶絲蛋白/明膠形成複合薄膜之藥物釋放探討.國立台北科技大學化學工程研究所碩士論文.
周威良(2012).探討HP-ß-Cyclodextrin對兩種脂溶性藥物溶解度的提升及作用機制.國立東華大學生命科學系生物技術碩士班論文.
Alipour, M., A. Omri, M. G. Smith and Z. E. Suntres (2007). "Prophylactic effect of liposomal N-acetylcysteine against LPS-induced liver injuries." Journal of Endotoxin Research 13(5): 297-304.

Bae, K. H., H. Mok and T. G. Park (2008). "Synthesis, characterization, and intracellular delivery of reducible heparin nanogels for apoptotic cell death." Biomaterials 29(23): 3376-3383.

Caruthers, S. D., S. A. Wickline and G. M. Lanza (2007). "Nanotechnological applications in medicine." Current Opinion in Biotechnology 18(1): 26-30.

Chang, D., J. Lei, H. R. Cui, N. Lu, Y. J. Sun, X. H. Zhang, C. Gao, H. Zheng and Y. H. Yin (2012). "Disulfide cross-linked nanospheres from sodium alginate derivative for inflammatory bowel disease: Preparation, characterization, and in vitro drug release behavior." Carbohydrate Polymers 88(2): 663-669.

Christensen, L. V., C. W. Chang, W. J. Kim, S. W. Kim, Z. Y. Zhong, C. Lin, J. F. J. Engbersen and J. Feijen (2006). "Reducible poly(amido ethylenimine)s designed for triggered intracellular gene delivery." Bioconjugate Chemistry 17(5): 1233-1240.

Jain, R. A. (2000). "The manufacturing techniques of various drug loaded biodegradable poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) devices." Biomaterials 21(23): 2475-2490.
Kabanov, A. V. and S. V. Vinogradov (2009). "Nanogels as Pharmaceutical Carriers: Finite Networks of Infinite Capabilities." Angewandte Chemie-International Edition 48(30): 5418-5429.

Kawasaki, E. S. and A. Player (2005). "Nanotechnology, nanomedicine, and the development of new, effective therapies for cancer." Nanomedicine 1(2): 101-109.

Kim, T. I., M. Ou, M. Lee and S. W. Kim (2009). "Arginine-grafted bioreducible poly(disulfide amine) for gene delivery systems." Biomaterials 30(4): 658-664.

Koo, A. N., H. P. Rim, D. J. Park, J. H. Kim, S. Y. Jeong and S. C. Lee (2013). "Glutathione-mediated intracellular release of anti-inflammatory N-acetyl-L-cysteine from mesoporous silica nanoparticles." Macromolecular Research 21(7): 809-814.

Otsuka, H., Y. Nagasaki and K. Kataoka (2001). "Self-assembly of poly(ethylene glycol)-based block copolymers for biomedical applications." Current Opinion in Colloid & Interface Science 6(1): 3-10.

Park, K., S. Lee, E. Kang, K. Kim, K. Choi and I. C. Kwon (2009). "New Generation of Multifunctional Nanoparticles for Cancer Imaging and Therapy." Advanced Functional Materials 19(10): 1553-1566.

Park, T. G., J. H. Jeong and S. W. Kim (2006). "Current status of polymeric gene delivery systems." Advanced Drug Delivery Reviews 58(4): 467-486.
Park, T. G., J. H. Jeong and S. W. Kim (2006). "Current status of polymeric gene delivery systems." Adv Drug Deliv Rev 58(4): 467-486.

Sasaki, Y. and K. Akiyoshi (2010). "Nanogel Engineering for New Nanobiomaterials: From Chaperoning Engineering to Biomedical Applications." Chemical Record 10(6): 366-376.

Srisuwan, Y., P. Srihanam and Y. Baimark (2009). "Preparation of Silk Fibroin Microspheres and Its Application to Protein Adsorption." Journal of Macromolecular Science Part a-Pure and Applied Chemistry 46(5): 521-525.

Tanaka, K., T. Kanazawa, Y. Shibata, Y. Suda, T. Fukuda, Y. Takashima and H. Okada (2010). "Development of cell-penetrating peptide-modified MPEG-PCL diblock copolymeric nanoparticles for systemic gene delivery." Int J Pharm 396(1-2): 229-238.

Youan, B. B. C. (2008). "Impact of nanoscience and nanotechnology on controlled drug delivery." Nanomedicine 3(4): 401-406.