壳聚糖负载α-半乳糖苷酶纳米粒子的制备及在食品中的应用【开题报告】

毕业论文开题报告
高分子材料与工程
壳聚糖负载α-半乳糖苷酶纳米粒子的制备及在食品中的应用一、选题的背景和意义
壳聚糖基质材料在药物控释体系制备中的应用研究颇为广泛和深入。

为了满足临床医学对药物及其剂型的理想要求—高效、无(低)毒、易操作(无创伤)和舒适性，药物新剂型的研究已成为高分子材料科学的一个重要研究方向。

纳米粒子具有超微小体积，能穿过组织间隙并被细胞吸收，可通过人体最小的毛细血管，还可通过血脑屏障。

这些特有的优异性能，使其在药物和基因输送方面具有其它药物载体无法比拟的优越性。

由于壳聚糖纳米粒子具有更长的存储寿命以及相对较高的负载能力，因而有望替代脂质体成为多肽、蛋白、抗原、寡聚核苷酸和基因的控释载体。

然而，在一些领域，尤其是药品和食品工业中，由于壳聚糖是高分子量的结晶多糖，很难溶于趋于中性的生理环境；另一方面，在中性pH 条件下很难对壳聚糖进行化学修饰，而促使壳聚糖溶解的酸性环境易对具有生物活性的敏感大分子诱发毒性。

目前，有关壳聚糖基负载纳米微粒制备的研究方兴未艾。

可以预料，运用现代分子设计思想和先进合成技术，利用性能优异的壳聚糖为基材，制备纳米载药体系，以提高对药物的生物利用度和治疗效果。

二、研究目标与主要内容（含论文提纲）
本实验以壳聚糖为研究对象，部分采用三聚磷酸钠（TPP）作交链剂制备纳米粒子，并选择α-半乳糖苷酶作为负载药物，根据它的浓度变化研究壳聚糖对α-半乳糖苷酶载药性能及在不同pH的缓冲液下的释放性能。

本论文主要内容在研究三个方面：
（1）壳聚糖纳米粒子的制备及其负载α-半乳糖苷酶药物的性能。

着重研究随着α-半乳糖苷酶浓度、CS/TPP比例以及pH值的变化，纳米粒子的载药量和包封率的变化；
（2）不同pH缓冲溶液中的体外释放性能；
（3）对纳米粒子进行表征分析，研究其负载原理。

三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等
1、壳聚糖纳米粒子的制备及配比试验。

制备壳聚糖醋酸溶液：将CS溶于1%的HAC溶液，分别配制2mg/l，4mg/l的CS 醋酸溶液。

制备三聚磷酸钠（TPP）水溶液：将TPP溶于去离子水中，分别配制2mg/l，4mg/l 的TPP水溶液。

制备壳聚糖纳米溶液：
在20mL的非水溶性壳聚糖HAC溶液（2.0mg/mL）中，分别加入缓慢滴加2mL、4mL、6mL、8mL的TPP（2.0mg/mL）溶液，室温用磁力搅拌半小时，静止24小时。

溶液仍为蓝色乳浊液，没有沉淀，即为纳米溶液。

同上在10mL的非水溶性壳聚糖HAC溶液（4.0mg/mL）中，分别加入缓慢滴加2mL、4mL、6mL、8mL的TPP（2.0mg/mL）溶液，室温用磁力搅拌半小时，静止24小时并观看现象。

在在20mL的非水溶性壳聚糖HAC溶液（2.0mg/mL）中，分别加入缓慢滴加1mL、2mL、3mL、4mL的TPP（4.0mg/mL）溶液，室温用磁力搅拌半小时，静止24小时并观看现象。

将制得的纳米溶液放入烘箱中烘干既得纳米粒子的重量。

2、负载α-半乳糖苷酶的壳聚糖纳米粒子的制备
制备浓度分别为0.04mg/mL，0.08mg/mL，0.2mg/mL，0.5mg/mL，1.0mg/mL的杆菌肽醋酸溶液，并分别测量其在254nm时分光光度值，做标准曲线。

称取10mg的α-半乳糖苷酶，将α-半乳糖苷酶溶于10mL（2mg/mL）的CS醋酸溶液中，然后以最佳比例加入相应量的TPP溶液。

并将溶液在室温下磁力搅拌1h，溶液自动生成蓝色乳浊液，即负载α-半乳糖苷酶的壳聚糖纳米粒子溶液。

3、包封α-半乳糖苷酶的纳米粒子的载药量和包封率
将上述制得的样品在15 ℃下超离心(12000 r/ min) 20 min，取上层清液用紫外分光光度仪测定波长为254 nm 处的吸收，计算游离的杆菌肽锌的量。

纳米粒子对α-半乳糖苷酶的载药量= (α-半乳糖苷酶的总质量-游离α-半乳糖苷酶的质量)/纳米粒子的质量×100 %
纳米粒子对α-半乳糖苷酶的包封率= (α-半乳糖苷酶的总质量-游离α-半乳糖苷酶的质量)/ α-半乳糖苷酶的总质量×100 %
四、参考文献
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五、研究的整体方案与工作进度安排（内容、步骤、时间）
12.01至12.15 文献的查阅以及实验方案制定
12.15至12.31 实验的前期准备以及初步实验探索
1.01至3.15 进行实验，根据实验影响因素优化工艺条件
3.16至
4.30 整理数据，撰写论文
六、研究的主要特点及创新点
根据α-半乳糖苷酶对pH值和温度是敏感的，新的包埋处理可有助于改善其使用性能。

在这项研究工作中，壳聚糖被用来作为饲料酶制剂的包埋材料。

一系列壳聚糖-α-半乳糖苷酶纳米粒子的制备，及物理化学结构分析要使用红外光谱、DSC、PCS、界面电位分析仪和TEM。

此外，α-半乳糖苷酶从壳聚糖负载α-半乳糖苷酶纳米粒子的释放也在不同的pH值进行了试验。

这项工作的主要目标是创建一个新的α-半乳糖苷酶包埋系统，并计算饲料酶制剂包埋材料的包埋能力，以提高对药物的生物利用度和治疗效果。