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黑色素纳米颗粒-丝素蛋白-单宁酸水凝胶的制备及其抗氧化性能检测

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解放军医学院学报 2023年第10期44卷 1107-1115页

作者：黑俊皓崔建通王雅迪王鑫源郭艳丽贺慧霞解放军总医院研究生院北京100853 解放军总医院第一医学中心口腔科北京100853 解放军总医院京南医疗区门诊部北京100036

背景在牙周软组织再生过程中,由于各种原因引起的氧化应激状态常导致组织修复迟滞,而传统修复材料对此疗效不佳。制备具有抗氧化功能的水凝胶材料,有希望为牙周软组织生物材料修复提供更多的选择。目的制备黑色素纳米颗粒(melanin nanop... 详细信息

背景在牙周软组织再生过程中,由于各种原因引起的氧化应激状态常导致组织修复迟滞,而传统修复材料对此疗效不佳。制备具有抗氧化功能的水凝胶材料,有希望为牙周软组织生物材料修复提供更多的选择。目的制备黑色素纳米颗粒(melanin nanoparticles,MNPs)-单宁酸(tannic acid,TA)-丝素蛋白(silk fibroin,SF)复合水凝胶,检测MNPs含量对水凝胶微观形貌、抗氧化性能和细胞相容性的影响。方法制备MNPs,将不同浓度的MNPs加入到SF,加入TA化学交联,得到MNPs-SF-TA复合水凝胶。根据水凝胶中MNPs浓度分为实验组MNPs1-SF-TA(1 mg/mL)、MNPs2-SF-TA(2 mg/mL)、MNPs4-SF-TA(4 mg/mL)和对照组SF-TA(0 mg/mL)。通过扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察水凝胶表面形貌;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)法、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐[2,2’-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid),ABTS]法和Cu2+法检测其自由基清除能力和抗氧化能力;采用CCK-8和Calcein-AM/PI活/死细胞荧光染色法检测该水凝胶材料的细胞相容性。结果成功制备了MNPs和MNPs-SF-TA复合水凝胶。DPPH、ABTS及Cu2+法均显示MNPs-SF-TA水凝胶对自由基的清除能力和抗氧化能力随MNPs浓度的升高而提高(P<0.05),4 mg/mL时达峰值。CCK-8结果显示:随观察时间延长,吸光度增强,细胞增殖活性增强;相同时间下各组细胞增殖活力随MNPs浓度升高而降低,MNPs2-SF-TA组显著高于MNPs4-SF-TA组(P<0.05);Calcein-AM/PI荧光染色结果与此一致。结论成功制备了MNPs-SF-TA复合水凝胶,其中MNPs浓度为2 mg/mL时,MNPs-SF-TA水凝胶具有较强的活性氧清除能力和良好的细胞相容性,有望成为牙周软组织修复的新型生物替代材料。

关键词：黑色素纳米颗粒丝素蛋白单宁酸抗氧化水凝胶

黑色素纳米颗粒固定化解毒酶MNP-LmGSTE4的制备及其对药材马拉硫磷残留脱除评价研究

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黑色素纳米颗粒固定化解毒酶MNP-LmGSTE4的制备及其对药材马拉硫...

作者：尹菲山西大学

学位级别：硕士

选题依据：　　我国的中药资源是世界上最丰富的，中药材已逐渐走向国际，但有机磷农药残留严重影响中药材品质，农药残留脱除是中药行业亟待解决的问题，现有的物理化学方法均会对中药材外观或品质产生影响，而天然酶脱除法是理想的替... 详细信息

选题依据：　　我国的中药资源是世界上最丰富的，中药材已逐渐走向国际，但有机磷农药残留严重影响中药材品质，农药残留脱除是中药行业亟待解决的问题，现有的物理化学方法均会对中药材外观或品质产生影响，而天然酶脱除法是理想的替代技术。但天然酶的体外不稳定性阻碍了其生产应用。固定化技术为解决上述问题提供了新的方法。黑色素广泛存在于生物体中，是一类化学结构复杂的聚合体，具有表面易修饰和生物相容性好等优点。因此，本研究拟采用黑色素纳米材料进行解毒酶的固定化，旨在制备一种稳定、高效的固定化解毒酶颗粒用于药材表面农药残留的脱除。　　目的：　　利用黑色素纳米材料MNP制备黑色素固定化飞蝗谷胱甘肽硫转移酶MNP-LmGSTE4纳米颗粒。对固定化酶进行表征，考察固定化酶生化特性及其代谢马拉硫磷的活性，分析其细胞毒性。以人参为工具药材，研究固定化酶对人参表面马拉硫磷农药残留的脱除效果并考察脱除技术对人参药材质量的影响。　　方法：　　1.活化实验室已构建的含有飞蝗谷胱甘肽硫转移酶LmGSTE4的菌种，诱导表达并纯化LmGSTE4蛋白。通过聚乙二醇（NH2-PEG5000-COOH）实现对黑色素纳米颗粒表面的羧基化修饰，利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐（EDC）和N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）进行羧基活化，制备功能化的黑色素纳米颗粒MNP，并通过共价结合方法获得MNP-LmGSTE4。　　2.通过透射电镜（TEM）、紫外光谱分析（UV）、Zeta电位和水合粒径分析（DLS）对固定化酶进行结构表征。采用MTT法分析其对小鼠肌细胞C2C12的毒性。　　3.以1-氯2,4-二硝基苯（CDNB）为底物检测MNP-LmGSTE4和LmGSTE4的酶活、动力学参数、最适pH、热稳定性、pH稳定性、储存稳定性和化学试剂稳定性。　　4.在最适反应条件下，通过超高效液相色谱技术UPLC评价MNP-LmGSTE4对马拉硫磷农药的降解效果。　　5.以人参为工具药材，通过UPLC检测固定化酶对人参药材表面农药的降解效果。采用2020年版《中国药典》方法检测处理前后人参的水分以及人参皂苷Rg1、Re和Rb1含量的变化。　　结果：　　1.获得固定化酶MNP-LmGSTE4。TEM结果显示，固定化酶MNP-LmGSTE4的粒径为5nm左右，具有良好的均一性和分散性;UV结果显示，其在250-300nm处出现特征性吸收峰;DLS水合粒径检测结果显示固定化酶的平均粒度在100nm以上;Zeta电位显示固定化酶表面带有负电荷;0-800μg/mL的固定化酶处理后，细胞均表现出80%以上的存活率。　　2.相较于游离酶，固定化酶在pH7-10表现出较好的催化活性，其最适反应pH的范围扩大;pH耐受能力增强;热稳定、储存和对化学试剂的稳定性提高。固定化酶的Km和Vmax值均减小。　　***检测结果显示，孵育3h后，固定化酶和游离酶均可将马拉硫磷100%降解。　　***检测结果显示，游离酶处理人参药材后马拉硫磷含量降低50.8%，黑色素处理后马拉硫磷含量降低23.3%，固定化酶处理后马拉硫磷含量降低34.1%。分析发现不同处理组别对马拉硫磷均有降解效果。实验结果显示各处理组的人参水分含量均低于12%，符合药典要求。并且不同处理组对人参中的关键成分人参皂苷Rg1、Re和Rb1含量无影响，均符合药典规定。　　结论：本研究成功构建了黑色素纳米颗粒固定化解毒酶MNP-LmGSTE4，该酶具有良好的形貌特征，在pH7-10表现出较好的催化活性，在温度、pH、储存和化学试剂稳定性都得到了提高，并初步探索了其在药材农药残留中的应用。该研究结果拓宽了农药生物降解酶的应用范围，为开发安全和高效的固定化酶技术提供新思路和新方法。

关键词：黑色素纳米颗粒固定化解毒酶 MNP-LmGSTE4纳米颗粒马拉硫磷农药残留脱除效果

黑色素纳米颗粒预防乙醇诱导大鼠胃溃疡的作用和机制研究

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黑色素纳米颗粒预防乙醇诱导大鼠胃溃疡的作用和机制研究

作者：袁超中南大学

学位级别：硕士

研究背景胃溃疡(Gastric ulcer,GU)为最常见的胃肠道疾病之一,在人群中发病率高达10%。引发GU的病因复杂多样,一般认为是胃溃疡保护性因素和侵袭性因素失衡所致。乙醇作为诱导GU最常见的外源性因素之一,除了直接损伤胃粘膜外,还通过促... 详细信息

研究背景胃溃疡(Gastric ulcer,GU)为最常见的胃肠道疾病之一,在人群中发病率高达10%。引发GU的病因复杂多样,一般认为是胃溃疡保护性因素和侵袭性因素失衡所致。乙醇作为诱导GU最常见的外源性因素之一,除了直接损伤胃粘膜外,还通过促进诱导型一氧化氮合酶的合成,生成过量的活性氧和活性氮(Reactive oxygen and nitrogen species,RONS),促进胃上皮细胞凋亡和脂质过氧化,同时募集炎性细胞持续释放促炎介质,进一步加剧胃黏膜损伤。临床抗溃疡药物以减少胃酸分泌和保护胃黏膜为主要策略,难以克服胃粘膜生理屏障和靶向清除RONS。因此,开发高效靶向胃肠道清除RONS的候选制剂是预防乙醇诱导胃溃疡发生和发展的关键。黑色素纳米颗粒(Melanin nanoparticles,MeNPs)是具有类黑色素天然抗氧化特性的新型纳米材料,具有良好的生物安全性。MeNPs具有儿茶酚、胺和亚胺等多种还原性官能团,可有效清除多种RONS。具有强效自由基清除、抗炎和上皮细胞屏障保护能力MeNPs,在脑缺血再灌注、牙周炎、骨关节炎和炎症性肠病等氧化应激诱导的动物模型中被广泛研究。因此,本课题通过构建乙醇诱导的大鼠胃溃疡模型,探讨MeNPs预防胃溃疡发生与发展的作用及机制,同时为抗胃溃疡的新型制剂的研发提供新策略和实验依据。研究目的1.探讨MeNPs在胃肠道中的生物安全性。2.探讨MeNPs在胃肠道中的稳定性和胃内清除RONS的能力。3.探讨MeNPs预防乙醇诱导胃溃疡的作用和机制。研究方法***的合成:以盐酸多巴胺为反应原料,以乙醇和氨水的混合溶液为反应介质,采用溶液氧化法制备MeNPs。***表征的检测:透射电子显微镜(TEM)观察形态,动态光散射(DLS)分析水动力尺寸和粒径分布,Zeta电位分析表面电荷性质,X射线衍射(XRD)分析晶型和结构特征,X射线光电子能谱(XPS)分析元素组成和基团性质。***体外清除RONS能力:使用UV-Vis可见分光光度计或荧光分光光度计分别检测MeNPs对O,~·OH,HO和ONOO的清除能力。***在模拟胃肠道中的稳定性:使用模拟胃液和模拟肠液处理MeNPs后,通过TEM、DLS、电位分析、XRD和XPS对其结构进行一系列表征检测。***在模拟胃肠道环境中的RONS清除能力:将MeNPs分别在模拟胃液和模拟肠液环境中处理后,采用UV-Vis可见分光光度计或荧光分光光度计检测MeNPs对O,·OH,HO和ONOO的清除能力。***的体内生物安全性:SD大鼠单次尾静脉注射5 mg/kg MeNPs,正常饲养14天内后采血检测肝肾功能、取心、肝、肾等主要器官进行H&E染色。7.动物实验:使用乙醇构建大鼠胃溃疡模型,给予MeNPs治疗后计算溃疡分数和溃疡抑制率,通过ELISA、免疫荧光、TUNEL染色评价MeNPs抗溃疡的作用和机制。研究结果1.结构表征结果表明,MeNPs由碳、氧、氮三种元素组成,呈均匀分布的纳米球形态,在水溶液中分散性良好,平均水动力学尺寸约为255 nm,Zeta电位约为-13.3 m V。***清除实验结果表明,MeNPs可实现对O,~·OH,HO和ONOO等RONS的高效清除。3.体外实验显示,MeNPs在强酸和弱碱条件下其结构和性质仍然保持稳定,仍保持高效的RONS清除能力。4.大鼠肝、肾功能(AST、ALT、BUN和CRE)和心、肝、肾等主要器官H&E染色结果显示,MeNPs具有良好的生物安全性。5.动物实验结果显示,MeNPs通过减轻胃粘膜组织ROS生成、降低组织炎症因子IL-6、IL-1β和TNF-α水平和炎症标志物COX-2和F4/80的表达,有效抑制胃粘膜上皮细胞发生凋亡,同时通过增加组织内ZO-1和Occludin表达水平,发挥保护胃黏膜上皮细胞屏障的作用。研究结论***具有良好的生物相容性和生物安全性。***在体外可以清除多种活性氧和活性氮,在模拟胃肠道环境中仍可保持其结构和功能的稳定性。***通过清除活性氧,减轻氧化损伤,抑制胃上皮细胞凋亡,恢复胃黏膜屏障功能。图19幅,表2个,参考文献60篇

关键词：胃溃疡氧化应激 RONS 黑色素纳米颗粒

黑色素纳米颗粒联合骨髓间充质干细胞移植对缺血性脑卒中大鼠的治疗作用

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中华实用诊断与治疗杂志 2023年第7期37卷 694-700页

作者：罗期蓝元潘文雯李蔓唐春柳孔德燕广西医科大学广西壮族自治区南宁530021 广西医科大学第二附属医院神经内科广西壮族自治区南宁530007

目的观察缺血性脑卒中大鼠采用黑色素纳米颗粒(MNPs)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植后神经功能、脑梗死体积及炎性因子水平变化,探讨其对缺血性脑卒中大鼠的治疗作用。方法取SD乳鼠20只,处死后分离股骨和胫骨,采用全骨髓贴壁法分离B... 详细信息

目的观察缺血性脑卒中大鼠采用黑色素纳米颗粒(MNPs)联合骨髓间充质干细胞(BMSCs)移植后神经功能、脑梗死体积及炎性因子水平变化,探讨其对缺血性脑卒中大鼠的治疗作用。方法取SD乳鼠20只,处死后分离股骨和胫骨,采用全骨髓贴壁法分离BMSCs。取第3代BMSCs,显微镜下观察细胞形态,应用流式细胞仪检测细胞表面CD90、CD29、CD45、CD44表达情况。采用化学合成法制备MNPs,将MNPs悬液加入制备的BMSCs处理24 h,制备MNPs-BMSCs细胞悬液。取72只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、BMSCs组和MNPs-BMSCs组各18只,模型组、BMSCs组和MNPs-BMSCs组大鼠采用Longa改良线栓法制备右侧大脑中动脉栓塞模型,假手术组大鼠不剪开颈总动脉和插入线栓,其他操作同模型组。BMSCs组和MNPs-BMSCs组大鼠于造模后24 h尾静脉分别注射1 mL BMSCs、MNPs-BMSCs细胞悬液,假手术组和模型组大鼠分别注射1 mL无菌1×PBS缓冲液。模型组、BMSCs组和MNPs-BMSCs组大鼠均于移植第1、3、7天行改良神经功能缺损评分(mNSS)。移植第7天,处死4组大鼠,取出完整大脑,观察脑组织形态,采用TTC染色法观察模型组、BMSCs组和MNPs-BMSCs组脑梗死体积和脑组织总体积,计算脑梗死体积百分比;采用免疫荧光法检测4组脑组织受体相互作用蛋白(RIP)1、RIP3和cleaved caspase-3阳性细胞数,计算阳性细胞百分比;采用ELISA法检测4组脑组织肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1β水平。结果 (1)分离的第3代BMSCs快速贴壁生长,外观为典型的长梭形,呈放射状或漩涡状生长;细胞表面标志物CD29、CD90、CD44、CD45的阳性表达率分别为99.7%、97.3%、98.2%、2.77%,符合BMSCs特征。(2)模型组、BMSCs组、MNPs-BMSCs组大鼠移植第1、3、7天mNSS评分均依次降低(P0.05);移植第3、7天,MNPs-BMSCs组mNSS评分均低于BMSCs组、模型组(P<0.05),BMSCs组低于模型组(P<0.05)。(3)移植第7天,MNPs-BMSCs组大鼠脑梗死体积百分比[(10.49±1.52)%]小于BMSCs组[(15.82±1.33)%]和模型组[(21.08±2.48)%](P<0.05),BMSCs组小于模型组(P<0.05)。(4)模型组脑组织RIP1[(32.83±2.86)%]、RIP3[(20.67±1.97)%]、cleaved caspase-3[(39.33±2.58)%]阳性细胞百分比及脑组织肿瘤坏死因子-α[(213.08±8.77)pg/mL]、白细胞介素-1β[(84.57±5.46)pg/mL]水平均高于BMSCs组[(14.83±1.60)%、(11.67±1.63)%、(22.17±1.72)%、(182.62±10.59)pg/mL、(74.93±4.35)pg/mL]、MNPs-BMSCs组[(8.83±2.48)%、(6.67±1.21)%、(15.33±2.66)%、(170.65±6.11)pg/mL、(69.89±2.80)pg/mL]和假手术组[(3.83±2.14)%、(4.00±1.41)%、(10.50±1.51)%、(128.59±6.14)pg/mL、(31.90±6.19)pg/mL](P<0.05),BMSCs组均高于MNPs-BMSCs组、假手术组(P<0.05),MNPs-BMSCs组均高于假手术组(P<0.05)。结论 MNPs联合BMSCs移植可改善缺血性脑卒中大鼠神经功能、缩小脑梗死体积,二者对抑制脑组织细胞凋亡和炎性反应具有协同作用。

关键词：缺血性脑卒中大脑中动脉栓塞骨髓间充质干细胞黑色素纳米颗粒大鼠

天然共轭高分子-黑色素纳米颗粒作为有效的活体多模态成像平台

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天然共轭高分子-黑色素纳米颗粒作为有效的活体多模态成像平台

墨鱼墨黑色素及聚多巴胺纳米颗粒载铜离子在抗菌和促进伤口愈合的作用和机制研究

2015年全国高分子学术论文报告会

作者：范曲立信息材料与纳米技术研究院南京邮电大学

近年来,具有近红外吸收的共轭高分子被广泛用作光声成像造影剂。然而,报道的许多外源性光声造影剂都会有生物相容性低和难以降解,制备过程复杂耗时等问题。因此,越来越多的研究开始将生物内源性材料作为模版,制备具有高生物相容性的新... 详细信息

近年来,具有近红外吸收的共轭高分子被广泛用作光声成像造影剂。然而,报道的许多外源性光声造影剂都会有生物相容性低和难以降解,制备过程复杂耗时等问题。因此,越来越多的研究开始将生物内源性材料作为模版,制备具有高生物相容性的新型生物降解材料。随着分子影像的飞速发展,传统的单模态成像已经表现出了明显的不足和缺陷。因此,开发一类具有多模态成像功能的多功能纳米探针对于生物诊断和治疗具有重要意义。黑色素是一种无定性无规则的功能性生物聚合物,在疾病成像中是一种典型的生物标志物。本文中,我们创新性的将生物内源性共轭高分子-黑色素巧妙地应用到纳米探针的制备中,成功开发出了内源性的、生物相容性好、可降解、可代谢的活体正电子断层扫描（PET）/磁共振（MRI）/光声（PAI）三模态成像纳米平台,并实现了活体肿瘤成像。使其在临床转化上尤其是对肿瘤的高效诊断以及准确的手术治疗方面具有实际的应用价值。

关键词：生物成像光声成像黑色素纳米颗粒多模态成像

来源： cnki会议评论

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墨鱼墨黑色素及聚多巴胺纳米颗粒载铜离子在抗菌和促进伤口愈合的...

作者：林振洁厦门大学

学位级别：硕士

创伤后的细菌感染尤其是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,***)引起的感染可导致严重的组织损伤从而引发相关疾病,因此伤口的快速治疗尤为重要。目前,医治细菌感染最常用的方法是抗生素治疗,但是过度使用和滥用抗生素会产生细菌耐... 详细信息

创伤后的细菌感染尤其是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,***)引起的感染可导致严重的组织损伤从而引发相关疾病,因此伤口的快速治疗尤为重要。目前,医治细菌感染最常用的方法是抗生素治疗,但是过度使用和滥用抗生素会产生细菌耐药性,这将不可避免地降低了治疗效果,甚至刺激了超级细菌的发展。理想的抗菌材料应具有广谱和有效的抗菌特性,对哺乳动物细胞的毒性低,随着当今纳米技术快速发展,通过表面功能化修饰的纳米颗粒具有优异的抗菌性能和生物相容性,可同时实现细菌感染的治疗和伤口的快速愈合。黑色素(Melanin)是一种很有潜力的天然纳米材料,由吲哚-5,6-醌(DHI)和2-羧基吲哚-5,6-醌(DHICA)组成,这种特殊的结构赋予黑色素表面丰富的官能团和金属螯合位点,使黑色素成为生物医学领域新兴的药物载体。聚多巴胺(PDA)是黑色素的类似物,也是一种生物相容性优异的纳米材料,通过人工合成的聚多巴胺的表面携带有大量的氨基、羟基和羧基等官能团,可通过形成离子键螯合金属离子,也可通过化学反应与携带氨基或羧基官能团的有机分子反应,从而对聚多巴胺进行表面修饰,得到预期设计的生物材料。本文利用黑色素和聚多巴胺的相关特性,螯合等量的铜离子得到Melanin@Cu2+纳米颗粒和PDA@Cu2+纳米颗粒,并研究了 Melanin、PDA、Melanin@Cu2+以及PDA@Cu2+四种纳米颗粒在抗菌和促进伤口愈合方面的作用。四种材料均展示了良好的止血效果,原因是邻苯二酚的粘附性使材料能够紧密地吸附到出血部位,形成一种密封效应,增强了止血作用。此外,在所测试的四种材料中,PDA@Cu2+纳米颗粒显示出最佳的抑菌效果,对于大肠杆菌(Escherichia col,***)的最低杀菌浓度可低到16 ug/mL,对于***的最低杀菌浓度更是降低到4 ug/mL。一方面,PDA表面的官能团(如氨基和羟基)可能与细菌膜的生物大分子结合而引起膜破裂;另一方面,释放出来的铜离子产生的毒性作用;正是二者的协同作用赋予PDA@Cu2+纳米颗粒优异的抗菌性能。考虑到PDA@Cu2+纳米颗粒在抑菌和止血方面突出的性能,将其涂覆于感染了***的小鼠背部伤口处以探究伤口愈合效果,结果表明PDA@Cu2+纳米颗粒极大的减少了细菌感染带来的炎症反应,并且与对照组相比明显加速了伤口愈合。体内外实验证明了 PDA@Cu2+纳米颗粒良好的生物相容性,几乎不会对小鼠主要器官组织造成伤害。

关键词：聚多巴胺纳米颗粒黑色素纳米颗粒抗菌伤口愈合

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黑色素基靶向纳米药物用于乳腺癌的光热治疗

高等学校化学学报 2023年第8期44卷 43-53页

作者：孙菁华郭春燕董杰张瑞平山西医科大学第一医院放射科太原030001

为提高小尺寸黑色素纳米颗粒(MNP)在肿瘤部位的靶向效应,设计合成了一种在肿瘤微酸性环境下可降解的羟基磷灰石杂化介孔氧化硅(MSN/HAP)对其进行负载,结合RGD导向肽构建了一种新型靶向纳米药物(MAN/HAP-MNP-RGD),用于小鼠乳腺癌的多模... 详细信息

为提高小尺寸黑色素纳米颗粒(MNP)在肿瘤部位的靶向效应,设计合成了一种在肿瘤微酸性环境下可降解的羟基磷灰石杂化介孔氧化硅(MSN/HAP)对其进行负载,结合RGD导向肽构建了一种新型靶向纳米药物(MAN/HAP-MNP-RGD),用于小鼠乳腺癌的多模态成像和光热治疗.对纳米颗粒进行了理化性能、细胞和活体实验.结果表明,颗粒尺寸约为60 nm,MNP的负载量为37.7%,在微酸性环境中呈现较好的降解性,且纳米颗粒的光热转化效率(η)高达40.29%.细胞实验结果也证明了纳米颗粒的高效摄取和对细胞的光热杀伤效果.此外,光声成像和磁共振成像结果表明,纳米颗粒在肿瘤部位表现出更高的累积和更长时间的滞留.活体实验结果证明,MAN/HAP-MNP-RGD具有最佳的治疗效果且具有很高的生物安全性,展现出潜在的应用前景.

关键词：羟基磷灰石杂化介孔氧化硅黑色素纳米颗粒光声成像磁共振成像光热治疗

用于正电子断层扫描成像的^(68)Ga标记PM_(2.5)模拟粒子的制备及其活体示踪

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无机化学学报 2024年第4期40卷 669-676页

作者：潘栋辉徐宇平王辛宇王立振严骏杰施冬健杨敏陈明清江南大学化学与材料工程学院合成与生物胶体教育部重点实验室无锡214122 江苏省原子医学研究所国家卫生健康委员会核医学重点实验室江苏省分子核医学重点实验室无锡214063

将黑色素纳米颗粒(melanin nanoparticle,MNP)经聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)修饰制备得到PEG-MNP,随后通过与放射性的^(68)Ga^(3+)离子螯合,高标记产率地制备得到^(68)Ga-PEG-MNP,标记产物稳定性良好。进一步将^(68)Ga-PEG-MNP通过雾化方式制备得到^(68)Ga-PEG-MNP PM_(2.5)(particulate matter _(2.5),size颗粒,其经雾化小鼠吸入体内后,通过正电子断层扫描(positron emission tomography,PET)成像对小鼠进行全身显影,结果可见雾化的^(68)Ga-PEG-MNP PM_(2.5)模拟颗粒可由气管向肺部双叶区域扩散,并滞留于肺。体内的PET成像结果与离体放射自显影结果高度一致。

关键词：正电子断层扫描成像 ^(68)Ga 黑色素纳米颗粒细颗粒物

乌贼墨黑色素纳米复合膜的制备及抗氧化应用特性研究

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乌贼墨黑色素纳米复合膜的制备及抗氧化应用特性研究

作者：刘苏婷浙江海洋大学

学位级别：硕士

由于消费者对食品安全与环境问题越来越关注,传统塑料包装所带来的污染问题受到了普遍重视。因此研发可降解的生物高分子可食膜包装材料引起了业内的广泛关注。可食膜因其成膜基质的物理化学特性,不仅可以缓解塑料带来的环境污染与资源... 详细信息

由于消费者对食品安全与环境问题越来越关注,传统塑料包装所带来的污染问题受到了普遍重视。因此研发可降解的生物高分子可食膜包装材料引起了业内的广泛关注。可食膜因其成膜基质的物理化学特性,不仅可以缓解塑料带来的环境污染与资源短缺等问题,同时也可以适当延长食品保质期,达到节约资源的目的。本论文以明胶（Gelatin,Gel）和普鲁兰多糖（Pullulan,Pul）作为成膜基质,首先研究了制备明胶-普鲁兰多糖（Gel/Pul）复合膜的最佳工艺条件;随后将通过高压微射流技术制备的乌贼墨黑色素纳米颗粒（Melaninnanoparticles,MNP）添加到成膜基质中,评估了 MNP对Gel/Pul基复合膜的物化特性的影响,并分析了 MNP在不同食品模拟液中的释放行为,最后研究了 MNP纳米复合膜对鱼油的抗氧化保护作用,预测了采用MNP纳米复合膜包装的鱼油的货架期。主要得出以下结果:（1）明胶-普鲁兰多糖复合膜制备工艺研究。利用单因素试验研究了 Gel、Pul和甘油的添加量对复合膜机械性能和阻隔性能的影响。通过主成分分析法结合响应面分析法优化得到复合膜的最佳制备工艺条件。实验发现,当Gel添加量3.27%,Pul添加量1.32%,甘油添加量0.95%时,复合膜的综合得分最高,为0.746,此时复合膜的抗拉强度、断裂伸长率、水蒸气透过率和氧气透过率分别为（40.60±0.78）MPa、（29.30±0.68）%、（0.3050±0.004）g·mm·m-2·h-1·kPa-1 和（0.175±0.046）mg·cm-2·d-1。由傅立叶变换红外光谱（Fourier transform infrared reflection,FTIR）图可知,Gel和Pul共混成膜后并没有新的官能团产生,成膜的过程中形成了分子间及分子内氢键,说明各成膜材料间具有良好的相容性。（2）乌贼墨黑色素纳米粒对明胶-普鲁兰多糖复合膜的性能影响及表征。将MNP添加到Gel/Pul成膜基质中,探究了不同MNP添加量对纳米复合膜的色差值、水蒸气透过率、透油率、机械性能、光学性能、抗氧化性能和热稳定性的影响,并通过扫描电镜（Scanning electron microscope,SEM）、FTIR对纳米复合膜进行了表征。结果表明,MNP对Gel/Pul膜的物理性能和抗氧化特性等都有不同程度的影响。随着MNP添加量的增加,复合膜的总色差、紫外阻隔性和抗氧化性能都显著增加（P＜0.05）,当MNP添加量为1 wt%时,复合膜的机械性能和水蒸气阻隔性能达到最优;所有复合膜均具有良好的阻油性;加入MNP后,纳米复合薄膜的最大崩解温度和残留质量都有所提高,复合膜的热稳定性也得到了提高。FTIR光谱图和SEM结果表明,MNP与Gel/Pul基质具有良好的相容性。添加适量MNP的纳米复合膜在抗氧化活性包装方面具有潜在的应用价值。（3）乌贼墨黑色素纳米粒在复合膜中的释放行为研究。菲克模型与MNP的释放行为拟合度较高;在相同温度下,MNP向三种食品模拟液释放的扩散系数D从大到小依次为:95%、50%、10%的乙醇溶液;MNP释放过程中,不同模拟液对DPPH自由基的清除率与MNP在各模拟液中的释放率呈正相关;温度对MNP在食品模拟液中的释放行为有显著影响,温度越高,MNP的释放速度越快,最终释放率也更高;在三种食品模拟液中,MNP的扩散系数D与温度均符合Arrhenius方程,通过计算求得MNP在95%乙醇溶液（脂肪类食品模拟液）中的活化能最高,为29.13 kJ·mol-1。MNP在95%乙醇的最终释放率最高、释放时间也更长,可有效延长对脂肪类食品的抗氧化保护作用,且纳米复合膜在95%乙醇溶液中无明显的溶胀现象,因此MNP纳米复合膜可适用于油脂类食品如鱼油的抗氧化包装。（4）基于乌贼墨黑色素纳米复合膜体系的鱼油氧化稳定性及货架期研究。分别将Gel/Pul复合膜和MNP纳米复合膜,通过热封技术制成包装袋,对鱼油进行包装。探究了不同复合膜包装鱼油的氧化稳定性,并将MNP纳米复合膜包装的鱼油在不同贮藏温度（4℃、15℃、25℃和37℃）下贮藏30 d,考察鱼油的品质变化。以过氧化值（Peroxide value,POV）、茴香胺值和酸值为指标,应用一级动力学模型结合Arrhenius方程预测了包装鱼油的货架期。结果表明,对照组的鱼油氧化速度最快,Gel/Pul复合膜对鱼油的氧化有一定的抑制作用,MNP纳米复合膜对鱼油的氧化抑制作用更明显,能够有效延缓鱼油的氧化进程。实验建立的货架期预测模型误差不超过8%,能够有效地预测4℃～37℃贮藏温度下包装鱼油的货架期。

关键词：黑色素纳米颗粒明胶普鲁兰多糖抗氧化鱼油