壳聚糖是甲壳素脱乙酰化产物,作为天然的阳离子聚多糖,具有良好的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于医药、食品及化工等领域。但壳聚糖只能溶于一些稀的无机酸或有机酸中,不能直接溶于水中,这在很大程度上限制了它的应用范围。本实验研究目的是在壳聚糖的-OH和-NH2上联接极性基团和非极性基团,使得改性后的壳聚糖衍生物具有两亲性,使其具有表面活性剂的基本性质,从而自聚集形成一定的表面活性剂分子有序组合体,从而增大其应用范围。1、两亲性壳聚糖衍生物的制备及基础应用研究以天然可降解的壳聚糖为原料,制得两亲性壳聚糖衍生物,通过FT-IR、1H NMR、13C NMR和元素分析对其结构进行表征,运用TG和DSC对其热稳定性进行了研究。由荧光探针法、电导法、动态光散射法(DLS)和负染透射电镜法(TEM)研究了Cn-OCMCS(n = 4,6,8)在水溶液中的聚集行为,测定其cmc值分别在4.19 mg mL-1、2.94 mg mL-1和0.60 mg mL-1左右,在超过cmc的浓度下都可形成尺寸在200 ~ 500 nm的球状胶束。以不同疏水链长的两亲性壳聚糖衍生物作为药物载体,制备载药纳米粒子,对在该体系中布洛芬的溶解度及体外释放等相关方面作了初步探讨。由紫外、荧光的测定,表明聚合物浓度、疏水链长度对载药布洛芬纳米颗粒的性质有一定影响;通过DLS、TEM的测定,对纳米颗粒的形貌进行了表征;通过紫外研究了载药纳米粒子在pH=7.4的缓冲溶液中的释放。可见Cn-OCMCS(n = 4,6,8)作为布洛芬缓释材料具有较明显的缓释效果,且随着烷基链长度的增加,Cn-OCMCS(n = 4,6,8)可延长布洛芬在体外的释放时间。因此,烷基的碳链长度也是影响体系负载能力的因素之一,它不但影响着体系微球的形成和结构,也影响着体系对布洛芬的增溶和负载能力。该药物纳米球的制备方法简便易行,重复性好,以该壳聚糖衍生物作为载体材料制备的微球具有较明显的缓释作用。2、两亲性壳聚糖衍生物与牛血清蛋白(BSA)的相互作用采用等温滴定微量量热、荧光光谱、同步荧光、圆二色谱等实验手段研究了壳聚糖衍生物Cn-OCMCS(n = 4,6,8)对牛血清蛋白(BSA)构象的影响,并进一步通过动态光散射及负染透射电镜等方法对实验结果进行佐证。研究结果表明,壳聚糖衍生物Cn-OCMCS(n = 4,6,8)主要与牛血清蛋白中的色氨酸残基作用,使得色氨酸残基逐渐暴露,导致荧光强度增加,且随着疏水链长的增加,缔合作用也增强。同时,Cn-OCMCS(n = 4,6,8)与牛血清蛋白体系中,Cn-OCMCS(n = 4,6,8)分子的疏水链通过疏水作用与牛血清蛋白的疏水部位相结合,使牛血清蛋白的结构松散,外围的肽链得到了一定程度的解螺旋,从而牛血清蛋白分子的分子构象发生变化。表明两亲性壳聚糖衍生物与BSA的相互作用既包括结合作用也包含聚合物诱导BSA部分结构改变的过程。3、Cn-OCMCS(n = 4,6,8)/ CTAB体系中囊泡的生成及其稳定性研究研究了两亲性壳聚糖衍生物Cn-OCMCS(n = 4,6,8)和传统表面活性剂CTAB组成的混合溶液中分子有序组合体的自组装行为。应用透射电子显微镜(TEM),动态光散射(DLS),等温滴定量热法(ITC),小角X射线衍射(SAXD)以及紫外光谱和zeta电势等测试手段,研究了溶液中囊泡的形成、结构及其性质。对于聚合物含量相对较多的Cn-OCMCS(n = 4,6,8)/ CTAB溶液体系能自发聚集形成囊泡,直径约为180 ~ 250 nm,分布较均匀。当Cn-OCMCS(n = 4,6,8)疏水链长较长(n = 6,8)有利于体系形成囊泡,并且增强囊泡的稳定性。实验表明,在该体系中促进囊泡形成的驱动力为强烈的静电作用和疏水作用,并且囊泡对时间、温度和盐等环境因素在一定范围内表现出较强的稳定性。