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目的:骨质疏松症(Osteoporosis,OP)是一种拥有高发病、患病率的疾病,而成骨细胞(MC3T3-E1)作为骨形成的主要功能细胞,是引起骨质疏松症的主因。中医药对保护成骨细胞有一定的优势。因此本论文对鹿鞭尾原材料进行多肽提取、酶解,并对其工艺进行优化,确定鹿鞭尾多肽最佳提取、酶解工艺条件。对鹿鞭尾多肽微囊进行制备,确定最佳制备工艺并进行工艺优化,观察其形态学、在胃与肠中的释放量以及鹿鞭尾多肽微囊对MC3T3-E1细胞的作用研究,为鹿鞭尾的研究与开发提供一定的理论基础。
方法:应用单因素考察法及正交实验,以蛋白得率及蛋白含量为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽蛋白的最佳提取工艺;通过超滤分级分离出三个肽段、一个蛋白段,并以蛋白含量为指标,确定了蛋白含量最高的肽段来作为酶解产物的底物;通过氨基酸分析确定鹿鞭尾多肽中的组成成分;应用单因素考察法及正交实验,以水解度为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽蛋白的最佳酶解工艺;应用单因素考察法及正交实验,以包封率为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽微囊的最佳滴制工艺;通过显微镜观察鹿鞭尾多肽微囊表面结构及形态。通过模拟人工胃液(USP)、人工肠液环境进行体外释放情况检测。采用MTT法对鹿鞭尾多肽蛋白、酶解产物、微囊产物进行体外LPS诱导MC3T3-E1细胞损伤模型的建立,并观察其对MC3T3-E1细胞的保护作用,完成其体外药效学考察。
结果:鹿鞭尾多肽蛋白最佳提取工艺为以水作为提取溶剂,并确定使用闪氏提取法进行提取,并在料液比为1∶10,提取时间为每次1分钟,提取次数为5次时,此时蛋白得率为38.27%。在超滤分级分离出的<1 kDa、1-3 kDa、3-10 kDa、>10 kDa三个肽段、一个蛋白段,3-10 kDa的蛋白含量最高,并选用其作为酶解产物的底物。鹿鞭尾肽中共含有18种氨基酸。鹿鞭尾多肽蛋白的酶解选出最佳酶解用酶为碱性蛋白酶,并确定了最佳酶解工艺条件是在pH为9.0,温度为60℃,酶解5 h,酶底比为6%时,所得酶解产物的水解度最大,为44.5%。鹿鞭尾多肽微囊滴制筛选出当壳聚糖浓度为0.3%,鹿鞭尾多肽与海藻酸钠的比例为1∶6,海藻酸钠浓度为2%,CaCl2浓度为2%时为最佳滴制工艺,测得其包封率为90.56%,在其最佳制备条件下,对其形态学进行了考察,呈类球形,无特别聚集且相互独立。颜色呈微淡黄色,并无刺激性气味。鹿鞭尾多肽微囊在人工胃液释放量较小、在人工肠液中释放量增大,即在人工肠液中效果明显,说明在最佳工艺条件制备的情况下,微囊可以对核心部分起到保护作用,且缓释性能良好。脂多糖(LPS)细胞模型的建立:以小鼠成骨细胞MC3T3-E1为研究对象,加入不同浓度的LPS(25μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、400μg/L、800μg/L),处理细胞4 h后均能使细胞存活率显著下降,其中100μg/L LPS诱导时细胞存活率为正常对照的70%左右,且有显著性意义(P<0.05),表明细胞处于损伤状态。因此,用100μg/L LPS诱导MC3T3-E1细胞4 h建立较理想的细胞损伤模型。鹿鞭尾酶解多肽、鹿鞭尾多肽微囊、鹿鞭尾多肽蛋白3-10 kDa三个样品均对LPS诱导MC3T3-E1细胞的损伤状态有保护改善作用,存活率在给药后都有所升高但不高于对照组,均有显著性意义(P<0.05)。
结论:选取鹿鞭尾多肽微囊作为抗骨质疏松治疗的研究方向是可行的,鹿鞭尾多肽微囊对MC3T3-E1细胞有明显的保护作用。通过对鹿鞭尾多肽微囊的制备,确定了其最佳制备条件,微囊作为新兴剂型,可对其核心药物部分起到保护作用,具有较好缓释性能,适于在肠道内释放。因此将其原材料制备成微囊的新剂型具有一定的开发和临床价值。
方法:应用单因素考察法及正交实验,以蛋白得率及蛋白含量为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽蛋白的最佳提取工艺;通过超滤分级分离出三个肽段、一个蛋白段,并以蛋白含量为指标,确定了蛋白含量最高的肽段来作为酶解产物的底物;通过氨基酸分析确定鹿鞭尾多肽中的组成成分;应用单因素考察法及正交实验,以水解度为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽蛋白的最佳酶解工艺;应用单因素考察法及正交实验,以包封率为考察指标,确定了鹿鞭尾多肽微囊的最佳滴制工艺;通过显微镜观察鹿鞭尾多肽微囊表面结构及形态。通过模拟人工胃液(USP)、人工肠液环境进行体外释放情况检测。采用MTT法对鹿鞭尾多肽蛋白、酶解产物、微囊产物进行体外LPS诱导MC3T3-E1细胞损伤模型的建立,并观察其对MC3T3-E1细胞的保护作用,完成其体外药效学考察。
结果:鹿鞭尾多肽蛋白最佳提取工艺为以水作为提取溶剂,并确定使用闪氏提取法进行提取,并在料液比为1∶10,提取时间为每次1分钟,提取次数为5次时,此时蛋白得率为38.27%。在超滤分级分离出的<1 kDa、1-3 kDa、3-10 kDa、>10 kDa三个肽段、一个蛋白段,3-10 kDa的蛋白含量最高,并选用其作为酶解产物的底物。鹿鞭尾肽中共含有18种氨基酸。鹿鞭尾多肽蛋白的酶解选出最佳酶解用酶为碱性蛋白酶,并确定了最佳酶解工艺条件是在pH为9.0,温度为60℃,酶解5 h,酶底比为6%时,所得酶解产物的水解度最大,为44.5%。鹿鞭尾多肽微囊滴制筛选出当壳聚糖浓度为0.3%,鹿鞭尾多肽与海藻酸钠的比例为1∶6,海藻酸钠浓度为2%,CaCl2浓度为2%时为最佳滴制工艺,测得其包封率为90.56%,在其最佳制备条件下,对其形态学进行了考察,呈类球形,无特别聚集且相互独立。颜色呈微淡黄色,并无刺激性气味。鹿鞭尾多肽微囊在人工胃液释放量较小、在人工肠液中释放量增大,即在人工肠液中效果明显,说明在最佳工艺条件制备的情况下,微囊可以对核心部分起到保护作用,且缓释性能良好。脂多糖(LPS)细胞模型的建立:以小鼠成骨细胞MC3T3-E1为研究对象,加入不同浓度的LPS(25μg/L、50μg/L、100μg/L、200μg/L、400μg/L、800μg/L),处理细胞4 h后均能使细胞存活率显著下降,其中100μg/L LPS诱导时细胞存活率为正常对照的70%左右,且有显著性意义(P<0.05),表明细胞处于损伤状态。因此,用100μg/L LPS诱导MC3T3-E1细胞4 h建立较理想的细胞损伤模型。鹿鞭尾酶解多肽、鹿鞭尾多肽微囊、鹿鞭尾多肽蛋白3-10 kDa三个样品均对LPS诱导MC3T3-E1细胞的损伤状态有保护改善作用,存活率在给药后都有所升高但不高于对照组,均有显著性意义(P<0.05)。
结论:选取鹿鞭尾多肽微囊作为抗骨质疏松治疗的研究方向是可行的,鹿鞭尾多肽微囊对MC3T3-E1细胞有明显的保护作用。通过对鹿鞭尾多肽微囊的制备,确定了其最佳制备条件,微囊作为新兴剂型,可对其核心药物部分起到保护作用,具有较好缓释性能,适于在肠道内释放。因此将其原材料制备成微囊的新剂型具有一定的开发和临床价值。