论文摘要
三甲基壳聚糖（TMC）是壳聚糖的季铵盐衍生物，与壳聚糖仅在酸性pH条件下具有水溶性相比，TMC在更广的pH值范围内都具有良好的水溶性。同时，由于壳聚糖在肠道碱性pH值条件下失去电荷，降低了其促吸收作用，而TMC在碱性条件下仍然带有高密度的正电荷，因此具有更好的促吸收作用。可生物降解纳米粒具有在胃肠道内保护药物不被降解、提高药物的跨膜转运及M细胞的胞吞作用、缓释或控释药物等优点，这些优点使其成为蛋白质口服给药系统的优良载体。同时，三甲基壳聚糖纳米粒可以通过离子交联法制备，此法制备条件温和，无需使用有机溶剂，因此可以在制备过程中最大程度的保持蛋白质和疫苗的活性。本课题以三甲基壳聚糖为载体材料，选取两种模型蛋白及一种疫苗药物，制备了载蛋白三甲基壳聚糖纳米粒，并考察其作为口服蛋白给药系统的可行性。以两种具有相似分子量、但不同等电点的模型蛋白—牛血清白蛋白（BSA）及牛血红蛋白（BHb），考察了TMC纳米粒对具有不同等电点的蛋白质的载药能力和药物释放规律，以及TMC季铵化度对其载药和释放规律的影响。并且利用Caco-2细胞模型对其促进药物透过和吸收的能力进行研究。同时，以一种治疗幽门螺杆菌感染的疫苗药物-尿素酶为模型药物，考察了TMC纳米粒作为口服疫苗载体的免疫加强作用。首先，以壳聚糖为原料，通过一步和二步合成的方法制备TMC。改变合成反应的步骤和反应时间，制备了不同季铵化度的TMC。研究发现，制得的TMC在酸性和碱性条件下均具有良好的水溶性。通过离子交联法制备了TMC纳米粒（TMCNP），结果显示，交联剂三聚磷酸钠（TPP）的浓度过高或过低均无法制得纳米粒胶体溶液。TMCNP溶液的pH值和TMC成球率均随TPP浓度的增加而升高。同时，TMC的季铵化度对TMCNP的性质也有影响。当TPP浓度保持同一水平时，TMCNP溶液的pH值随TMC季铵化度的升高而降低，TMC成球率的成球率则呈下降趋势。以两种具有不同等电点的蛋白质药物—牛血清白蛋白（BSA）及牛血红蛋白（BHb）为模型药物，考察了TMCNP对不同蛋白质的载药能力，及体外释放性质。结果表明，以方法A制备的TMCNP对BSA的包封率较高（95％），而对BHb的包封率则较低（30％）。TMCNP的粒径和zeta电位受BSA浓度的影响较大，但几乎不受BHb浓度的影响。使用季铵化度较低的TMC制备的纳米粒粒径较大，zeta电位较低，且药物的释放也较慢。以方法B制备的BSA-TMCNP经海藻酸钠（SL）修饰，所得纳米粒的粒径减小、zeta电位降低，且BSA的突释明显降低。使用方法C，即将BHb先溶于TPP溶液以获取负电荷后再制备TMCNP，可显著增加包封率，且对药物的体外释放规律无影响。利用Caco-2细胞模型研究了TMCNP的促吸收作用。结果显示，不论是未修饰的TMCNP还是SL修饰的TMCNP都能够提高药物的跨膜吸收，打开细胞间紧密连接，促进药物的细胞旁路转运。海藻酸钠修饰的TMCNP比未修饰的TMCNP具有更高的透过效率。但海藻酸钠对TMCNP降低TEER及促进药物细胞旁路转运的作用几乎没有影响。最后，还研究了将TMCNP应用于口服免疫的可行性。以尿素酶为模型药物，对尿素酶TMCNP制备工艺进行了初步的筛选。皮下注射TMCNP免疫的小鼠产生了最高的系统免疫反应（IgG水平），但同时其产生的粘膜反应却最弱（分泌型IgA水平）。相比之下，口服TMCNP免疫的小鼠表现出了比口服TMC溶液免疫及口服尿素酶溶液免疫的小鼠更高的IgG和S-IgA水平。这些结果都表明TMCNP能够被用于口服蛋白及疫苗给药系统的构建。