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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王柏勝
研究生(外文):Bo-Sheng Wang
論文名稱:改質後幾丁聚醣/硫酸化軟骨素聚電解質錯合物作為蛋白質藥物載體之研究
論文名稱(外文):Modified Chitosan and Chondroitin Sulfate Complexes for Protein Drug Delivery
指導教授:王麗芳王麗芳引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:高雄醫學大學
系所名稱:醫藥暨應用化學系碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:藥學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:89
中文關鍵詞:去乙醯化程度寧海分析
外文關鍵詞:drgree of deacetylationninhydrin assay
相關次數:
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近年來利用聚電解質錯合物來作為藥物載體或是控制釋放系統已經被廣泛的研究。本研究利用化學改質製備幾丁聚醣(Chitosan, Chi)溶於醋酸水溶液中,形成完全水溶性後再與硫酸化軟骨素(Chondroitin sulfate, ChS)形成聚電解質錯合物,作為蛋白質藥物包覆載體,並觀察其釋放行為。我們將分子量330,000 g/mole的Chi利用NaBO3水解濃度及反應時間得到分子量90,000與40,000 g/mole的幾丁聚醣,並以EX-810(Ethylene glycol diglycidyl ether)作為間連劑 (spacer) 接枝不同莫耳數含量之(Polyethyleneimine, PEI)簡稱為PEI-g-Chi。由1H-NMR來分析改質後幾丁聚醣之去乙醯化程度D.D.(Degree of deacteylation)值和接枝率。PEI-g-Chi與硫酸化軟骨素形成錯合物,殘留之-NH2基團的量由Ninhydrin assay來檢測。在磷酸鹽緩衝溶液(PBS buffer, pH=7.4)中, Chi錯合物對BSA的釋放量偏低,可能因為錯合物對BSA的作用力很強;另外,PEI-g-Chi的錯合物釋放BSA的量更加的少,顯示出改質後的幾丁聚醣形成之錯合物提高了對BSA的結合力。
Polyelectrolyte complexes have been widely used for drug-controlled release in recent years. The polyelectrolyte complexes between Chitosan (Chi) and Chondroitin Sulfate (ChS) were used as a protein drug carrier and their sustain-released behavior depending on the molecular weight of Chitosan was studied. The Mv=330,000 g/mole of parent chitosan was cut into Mv=90,000g/mole and Mv=40,000g/mole with NaBO3 by controlling reacting time. Furthermore, the various molar ratios of PEI (polyethyleneimine) were grafted with chitosan using EX-810 (Ethylene glycol diglycidyl ether) as a spacer as well as a conjugation reagent. The DD (Degree of deacetylation) and DS(Degree of substitution)of modified chitosan were checked by 1H-NMR. The free amine groups of Chitosan and PEI-g-Chi were quantitatively determined by ninhydrin assay. The sustained release of BSA from the complexes was tested in PBS buffer at pH 7.4. The results show that the BSA released form complexes are not conspicuous, indicating that the interactions between BSA with complexes are strong. In addition, the BSA released from the complexes prepared from PEI-g-Chi is less than its respective parent chitosan, suggesting that the modified Chi indeed enhance the binding ability to BSA.
目錄
中文摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章 緒論 1
1.1 研究動機及目的 1
1.2 幾丁聚醣的介紹 2
1.3 硫酸化軟骨素的介紹 4
1.4 PEI(polyethyleneimine)的介紹 6
1.5 Poly(ethylene glycol) diglycidyl ether, EX-810的介紹 6
第二章 文獻回顧 8
2.1 聚電解質的介紹 8
2.1.1 聚電解質錯合物的分類 9
2.1.2 幾丁聚醣聚電解質錯合物形成的原理 11
2.1.3 聚電解質反應機構之探討 13
2.2 幾丁聚醣物性的探討 16
2.2.1 幾丁聚醣的分子量 16
2.2.2 幾丁聚醣的定量分析 17
2.2.2.1 Ninhydrin Reaction 17
第三章 實驗方法 19
3.1 實驗藥品 19
3.2 實驗儀器 20
3.3 實驗步驟 21
3.3.1 幾丁聚醣的改質 21
3.3.2 黏度法測定幾丁聚醣之分子量 22
3.3.3 1H-NMR的測定 22
3.3.4 Ninhydrin assay 23
3.3.5 電位滴定法觀察各成分幾丁聚醣的酸鹼度變化 24
3.3.6 聚電解質錯合物的製備 25
3.3.7 蛋白質藥物在pH=7.4之磷酸鹽緩衝溶液中的釋放 27
3.4 改質後幾丁聚醣與硫酸化軟骨形成錯合物後之命名 27
第四章 結果 29
4.1 幾丁聚醣之分子量 29
4.2 幾丁聚醣分子量的計算 30
4.3 1H-NMR檢測幾丁聚醣的去乙醯化程度 31
4.4 PEI-g-Chi 35
4.4.1 利用1H-NMR分析不同莫耳數比接枝PEI的接枝率 39
4.5 Ninhydrin assay 分析幾丁聚醣中-NH2的含量 40
4.6 酸鹼滴定分析 41
4.7 錯合物產率分析 47
4.8 錯合物包覆蛋白質藥物之分析 47
第五章 討論 51
5.1 改值後幾丁聚醣性質的探討 51
5.2 錯合物在pH 7.4磷酸緩衝溶液下釋放FITC-BSA行為 58
第六章 結論 61
參考文獻 62
附錄A 65
附錄B 69
附錄C 72

圖目錄
圖1 - 1 纖維素、幾丁質和幾丁聚醣之結構 3
圖1 - 2 硫酸化軟骨素之結構 5
圖1 - 3 PEI之結構 6
圖1 - 4 EX-810之結構圖 7

圖2 - 1 Ninhydrin 反應機制圖 17

圖4 - 1 幾丁聚醣結構圖 31
圖4 - 2 分子量330,000幾丁聚醣之1H-NMR圖 33
圖4 - 3 PEI-g-Chi結構圖 37
圖4 - 4 PEI-g-Chi Mv=330KDa的1H-NMR圖 38
圖4 - 5 Glycine 檢量線 41
圖4 - 6 改值後幾丁聚醣的酸鹼滴定曲線, HCl =0.091 M,T=25℃。 43
圖4 - 7 不同莫耳數比幾丁聚醣的酸鹼滴定曲線,HCl= 0.091 M ,T=25℃。 44
圖4 - 8 PEI-Chi-90K 酸鹼滴定曲線,HCl = 0.091 M ,T=25℃。 45
圖4 - 9 PEI-Chi-40K 酸鹼滴定曲線,HCl = 0.091 M, T=25℃。 46
圖4 - 10 FITC-BSA檢量線 49

圖5 - 1 PEI之1H-NMR光譜 52
圖5 - 2 PEI-g-Chi-300K之1H-NMR光譜圖 53
圖5 - 3 PEI-g-Chi之1H-NMR光譜 56
圖5 - 4 PEI-EX810 之1H-NMR光譜圖 57
圖5 - 5 重量比6:4之錯合物在pH 7.4 37℃下之FITC-BSA釋放曲線 59
圖5 - 6重量比4:6之錯合物在pH 7.4 37℃下之FITC-BSA釋放曲線 60

圖A - 1 Chi-330K幾丁聚醣的黏度測試圖 66
圖A - 2 Chi-90K幾丁聚醣之黏度測試圖 67
圖A - 3 Chi-40K幾丁聚醣的黏度測試圖 68

圖B - 1 Chi-330K幾丁聚醣1H-NMR光譜圖 69
圖B - 2 Chi-90K幾丁聚醣1H-NMR光譜圖 70
圖B - 3 Chi-40K幾丁聚醣的1H-NMR光譜圖 71

圖C - 1 PEI-g-Chi-330K-0.5之1H-NMR光譜圖 72
圖C - 2 PEI-g-Chi-330K-0.3之1H-NMR光譜圖 73
圖C - 3 PEI-g-Chi-90K之1H-NMR光譜圖 74
圖C - 4 PEI-g-Chi-90K-0.5之1H-NMR光譜圖 75
圖C - 5 PEI-g-Chi-90K-0.3之1H-NMR光譜圖 76
圖C - 6 PEI-g-Chi-40K之1H-NMR光譜圖 77
圖C - 7 PEI-g-Chi-40K-0.5之1H-NMR光譜圖 78
圖C - 8 PEI-g-Chi-40K-0.3 1H-NMR光譜圖 79

表目錄
表一 化合物之命名規則 28
表二 以2% NaBO3不同處理時間所得到的幾丁聚醣 30
表三 不同分子量幾丁聚醣的去以醯化程度 34
表四 不同莫耳數比的PEI-g-Chi接枝率 39
表五 Chi與PEI-g-Chi中-NH2的含量 40
表六 不同分子量幾丁聚醣與硫酸化軟骨素錯合物pH 5.0下之產率 47
表七 錯合物的FITC-BSA包覆率 50
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