白桦树皮中纳米超分子载体的钓取与包载姜黄素的应用研究

来源 :北京林业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lj200610819
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五环三萜类化合物具有降血糖、抗癌、护肝等多种生理活性,是白桦树皮中的重要功能组分,但现有研究忽略了五环三萜组分独特的两亲性结构所赋予的自组装特性和潜在载体功能。本课题旨在从白桦树皮中挖掘具有载体功能的组分,为五环三萜化合物提供全新的应用方向。首先,借助于“超声乳化-磁辅助分离”手段从白桦树皮提取物中“钓取”了具有载体功能的微纳米颗粒,从中分离、鉴定出了具有自组装特性的纳米超分子载体成分BA(Betulinc Acid,BA);然后,对BA纳米颗粒的制备工艺进行了优化,制备了负载姜黄素(Curcumin,Cur)的BA纳米载体(Cur-BA NPs);进而,研究了不同贮藏条件下Cur-BA NPs中姜黄素的稳定性,并利用酒精诱导的肝细胞损伤模型从细胞层面初步评估了BA纳米载体的生物活性。主要结果如下:(1)以超顺磁性氧化铁纳米粒子(SPIO)为探针,采用“超声乳化-磁辅助分离”方法从白桦树皮提取物中“钓取”可包载SPIO的纳米颗粒,进而通过分离、纯化得到其中的主要组分,并借助于薄层色谱(Thin Layer Chromatography,TLC)、高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)、核磁共振氢谱及碳谱确定了其结构,最终从中发现了具有自组装特性的纳米超分子BA。(2)以有机溶剂种类、超声乳化时间、BA浓度、聚乙烯醇(PVA)浓度为变量,以BA保留率和Zeta电位为指标,通过单因素与正交试验确定了BA NPs的最佳乳化工艺为:以乙酸乙酯为溶剂,BA浓度为10 mg/m L,超声乳化时间为30 s,PVA浓度为2.5%。在此工艺条件下制备的纳米粒子聚集性较低,形状规则均匀,其平均粒径为331.94 nm,PDI为0.281,得率为75.03±0.83%,Zeta电位值24.3±0.3 m V。(3)进一步优化了BA NPs包载Cur的工艺,制备得到了Cur-BA NPs,进而对Cur-BA NPs的热稳定性、贮藏稳定性、紫外光照稳定性、金属离子稳定性进行了研究。结果表明,Cur-BA NPs的最佳制备工艺条件为BA浓度10 mg/m L,超声乳化时间60 s,Cur与BA体积比为30%,此时Cur-BA NPs中Cur平均载药量为80.10%,BA平均保留率为71.84%。当热处理温度低于80℃时,Cur保留率最低可达到64.98±0.17%;4℃贮藏6 d后Cur-BA NPs中Cur保留率为81.12±0.36%,室温条件下游离Cur保留率为69.20%±0.02%;紫外光照6 h后Cur-BA NPs中Cur保留率为83.39±0.88%,而游离Cur保留率降低至18.20±1.67%;当外加Na+、Ca2+≤800 mmo L/L,200 mmo L/L≤Fe3+≤800 mmo L/L时,Cur-BA NPs中Cur保留率均显著高于游离Cur(p<0.01)。因而,BA纳米载体显著改善了Cur保留率,即可在一定程度上提高Cur的稳定性。(4)构建基于酒精诱导的Hep G2人肝癌细胞损伤模型,采用高内涵分析系统对游离BA、BA NPs、Cur-BA NPs分别作用后细胞中DNA荧光强度、Ca2+浓度、活性氧(ROS)含量水平进行分析和比较,初步评估了三者对酒精性损伤肝细胞的保护作用。结果显示,Cur-BA NPs降低了细胞DNA荧光强度、Ca2+浓度和ROS水平,显著提高了酒精诱导的Hep G2损伤细胞的存活率,其作用优于游离BA和BA NPs组,说明Cur-BA NPs显著抑制了酒精诱导的Hep G2细胞凋亡。
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