蛋白胶联剂京尼平与戊二醛的生物学特性比较
壳聚糖作为药物载体在医学领域中的应用
壳聚糖作为药物载体在医学领域中的应用摘要：壳聚糖的理化性质、生物活性以及安全性都符合作为药物载体的标准，药物包封于壳聚糖后其释放主要决定壳聚糖的生物降解和溶蚀，控制药物释药的浓度和时间，使药物的释放时间明显延长，对疾病治疗另辟了新的方法和途径。
关键字：壳聚糖药物载体医学应用前言作为新型药物输送和控释载体，可生物降解的聚合物纳米粒子，特别是基于多糖的纳米微球和纳米微囊，因其具有良好的生物相容性、超细粒径、合理的体内分布和高效的药物利用率，近年日益受到广泛关注。
可生物降解聚合物纳米微粒不仅可增强药物的稳定性、提高疗效、降低毒副作用，而且可有效地越过许多生物屏障和组织间隙到达病灶部位，从而更有效地对药物进行靶向输送和控制释放，是包埋多肽、蛋白质、核酸、疫苗一类生物活性大分子药物的理想载体[1]。
壳聚糖是一种生物可降解的高分子聚合物，由于其良好的生物可降解性、对生物黏膜较强的黏附性、无毒性及组织相容性，是一种理想的药物载体。
由壳聚糖制备的纳米微球可以能够提高药物的稳定性、提高了疏水性药物的溶解度、改变给药途径、增加药物的吸收、提高药物的生物利用度、降低药物的不良反应等特点；也可以缓释、控释、靶向释放药物等。
因此，壳聚糖纳米微球作为药物载体有着巨大的应用潜力。
1.1壳聚糖的物理化学及生物学性质随着对其物理化学和生物特性的不断揭示，壳聚糖基纳米微粒现已被认为是一类极具应用前景的药物控释载体，特别适用于具有生物活性大分子药物的包埋和释放。
从技术角度来看，壳聚糖最重要的优势在于它的可溶性和带正电性，这些特点使其在液态介质中可与带负电荷的聚合物、大分子甚至一些聚阴离子相互作用，由此发生的溶胶-凝胶转变过程则可方便地用于载药纳米微粒的制备；从生物药剂角度来看，壳聚糖纳米微粒具有附着在生物体粘膜表面的特性，这使得它尤其适用于粘膜药物的靶向输送。
黄小龙等[2]通过实验证明了壳聚糖纳米粒子能打开小肠上皮细胞间紧密的节点，使大分子药物更易越过上皮组织、增加药物在小肠内的吸收；Luessen等[3]用壳聚糖纳米微粒包埋多肽类药物-布舍若林，发现药物在小鼠体内吸收的生物利用度达5.1％，而未被包埋药物的生物利用度仅为0.1％。
脱细胞基质在软骨及骨组织工程中的应用研究进展
脱细胞基质在软骨及骨组织工程中的应用研究进展作者：田臻林科夫黄奇高峰万莎李浪来源：《青岛大学学报（医学版）》2022年第03期[摘要] 脱细胞基质（AM）是一种利用物理或化学手段去除组织中细胞并保留相关结构及功能性基质蛋白，以用于组织再生修复的生物材料。
AM在软骨及骨组织工程领域有着广泛的应用前景。
本文就AM的制作工艺、支架力学性能以及在软骨与骨组织工程中的应用进行综述。
[关键词]细胞外基质;引导组织再生术;软骨;骨和骨组织;组织工程;综述[中图分类号]R329.24;R329-33 [文献标志码]A [文章编号]2096-5532（2022）03-0462-04doi：10.11712/jms.2096-5532.2022.58.084RESEARCH PROGRESS IN APPLICATION OF ACELLULAR MATRIX IN CARTILAGE AND BONE TISSUE ENGINEERINGTIAN Zhen， LIN Kefu， HUANG Qi， GAO Feng， WAN Sha， LI Lang（Hospital of Chengdu Office of People’s Government of Tibetan Autonomous Region，Chengdu 610041， China）[ABSTRACT] Acellular matrix （AM） is a biological material used for tissue regeneration and repair that is generated by using physical or chemical means to remove cells from tissues and retain original structure and functional matrix proteins. AM shows broad prospects of application in the field of cartilage and bone tissue engineering. This article reviews the fabrication process， mechanical properties of the scaffold， and application of AM in cartilage and bone tissue engineering.[KEY WORDS] extracellular matrix; guided tissue regeneration; cartilage; bone and bones; tissue engineering; review组织工程技术能够通过再生修复重建受损组织的结构和功能，因此得到广泛关注与研究。
新型生物交联剂京尼平的性质与应用
新型生物交联剂京尼平的性质与应用一、京尼平简介交联剂已经被广泛地应用于细胞膜结构、蛋白质结构、蛋白质间相互作用、生物导弹、载体蛋白与半抗原的连接、蛋白质或其他分子的固相化及抗体的标记等生物领域的研究。
常用的交联剂有戊二醛、双重氮联苯胺–2,2′–二磺酸、1,5–二氟–2,4–二硝基苯与己二酰亚胺酸二甲酯等。
但这些化学交联剂在使用中存在毒性高，污染严重等缺点。
因此，寻求一种低毒性、生物可降解的交联剂来代替戊二醛已非常必要。
京尼平（Genipin）是栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物，是一种优良的天然生物交联剂。
一般采用从栀子中提取京尼平苷，再用β-葡萄糖苷酶水解，然后用乙醚萃取、真空浓缩、重结晶而制得，也可以采用微生物转化法制备[1、2]。
栀子属于茜草科植物，是我国盛产的一种中药材，具有利胆、保肝等功效，在我国应用于临床治疗已有1600多年历史[3]。
栀子果实的化学成分很多，主要包括藏红花素类、栀子苷类和多元酚类，其中栀子苷的主要成分为京尼平苷[4]。
京尼平苷是一种环烯醚萜葡萄糖苷，无毒、易溶于水，京尼平苷在杜仲和栀子中含量均较高，达到3%~8%左右。
Djerassi等[5]早在1960年就利用核磁共振光谱数据和化学降解实验发现了京尼平，其分子式为C11H14O5，属于环烯醚萜类物质，京尼平苷与京尼平的结构式可见图1.2。
京尼平本身是无色的，但是它与氨基酸发生反应后，会产生蓝色化合物，这种蓝色化合物是可以食用的，现在已被用在食品着色剂中[6]。
二、京尼平交联机理随着京尼平参与明胶、壳聚糖等交联反应的广泛化，其交联反应机理也先后被报道[1,7-9]。
图1.3为含氨基聚合物与京尼平交联反应的示意图[9]。
京尼平交联明胶、壳聚糖等含氨基基团的化合物的机理最为成熟的是pH依赖型机理[2]。
在不同的pH条件下，京尼平与壳聚糖等的交联机理不同。
1.在酸性和中性条件下，壳聚糖上的氨基基团亲和攻击京尼平C-3位的烯碳原子，二氢吡喃环打开，形成杂环胺，这样可以形成由短链京尼平为交联桥的网状结构聚合物。
假丝酵母Candidasp.99-125脂肪酶的固定化研究
其次，采用京尼平对其交联，考察影响交联的因素，得到最优交联反应条件：温度 20 ℃，交联 pH 6.0，时间 6 h，京尼平质量浓度为 0.25%（S–8）和 0.5%（NKA–9），该条件 下，酶活回收率可达 86.18%（S–8）和 96.99%（NKA–9）。比较得知，京尼平固定化酶的 pH 稳定性、热稳定性、操作稳定性和储存稳定性均比戊二醛固定化酶高。
关键词：假丝酵母 Candida sp.99-125 脂肪酶，吸附，京尼平，交联，氧化硅涂层，CLEAs
ii
河北工业大学硕士学位论文
STUDY ON THE IMMOBILIZATION OF LIPASE FROM
CANDIDA SP. 99-125
ABSTRACT
In this work, the systematical study about the immobilization of lipase from Candida sp. 99-125 was investigated. This study observed the cross-linking and coating methods on the adsorbed lipase on resins. The application of genipin on immobilization of lipase was investigated. And the effects of genipin and glutaraldehyde on immobilized lipase were showed in this paper. The silica and ionic liquid were used to coat the immobilized lipase on resins. The stability of these coated lipases was evaluated. The combination of CLEAs technology and biosilicification was also used to immobilize the lipase from Candida sp. 99-125.
胶原蛋白的化学改性方法及其应用的研究进展
胶原蛋白的化学改性方法及其应用的研究进展赵景华;吴兆明;丁宇宁;刘文文;颜泽;柯冰冰;沈萍;胡建恩【摘要】胶原蛋白是动物体内重要的结构蛋白质,因具有生物可降解性、生物相容性、无毒等特性而被广泛应用.本文综述了戌二醛、P-环糊精聚轮烷单醛、丙二酸等交联剂对胶原蛋白进行化学改性的方法研究现状,并介绍了胶原蛋白改性材料在止血、药物运输载体、组织工程支架等方面应用的研究进展.【期刊名称】《渔业研究》【年(卷),期】2017(039)002【总页数】10页(P147-156)【关键词】胶原蛋白;化学改性;交联剂【作者】赵景华;吴兆明;丁宇宁;刘文文;颜泽;柯冰冰;沈萍;胡建恩【作者单位】大连海洋大学食品科学与工程学院,辽宁大连116023【正文语种】中文【中图分类】TS254.9胶原蛋白(Collagen)主要存在于动物的皮、骨、软骨、牙齿、肌腱、韧带和血管中，约占动物体内蛋白质总量的30%，是结缔组织中极重要的结构蛋白质，起着支撑器官、保护机体等作用[1]。
胶原蛋白的分子量约为300 kDa，由三条分子量相近的肽链组成，三条肽链相互缠绕，通过氢键连接形成稳定的三螺旋结构。
三条肽链的交联强度高度可变，这与胶原蛋白的类型、组织、物种、年龄等因素密切相关[2-3]；胶原蛋白中含有丰富的甘氨酸(Gly)、脯氨酸和羟脯氨酸，形成典型的(Gly-X-Y)结构(X、Y代表其他氨基酸)，在每条肽链上都有(Gly-X-Y)重复结构出现，它是形成胶原原纤维的主要结构；其中羟脯氨酸是胶原蛋白的特征氨基酸，它可以形成分子内氢键，对于稳定胶原蛋白的三螺旋结构有着重要作用[4]。
胶原蛋白因具有这些独特的结构，而具有生物可降解性、生物相容性、无毒性、低抗原性、细胞黏附等特性[5]。
但是胶原蛋白机械强度低、生物降解速率难以控制、易变性等缺点限制了其应用，对胶原蛋白进行改性不仅能提高胶原蛋白的机械强度、热变性温度等特性，还可以有效控制胶原蛋白的降解速率，使改性后的胶原蛋白材料被广泛用于止血、药物运输载体、组织工程支架等方面[6]。
新型生物交联剂京尼平的性质与应用
新型生物交联剂京尼平的性质与应用一、京尼平简介交联剂已经被广泛地应用于细胞膜结构、蛋白质结构、蛋白质间相互作用、生物导弹、载体蛋白与半抗原的连接、蛋白质或其他分子的固相化及抗体的标记等生物领域的研究。
常用的交联剂有戊二醛、双重氮联苯胺–2,2′–二磺酸、1,5–二氟–2,4–二硝基苯与己二酰亚胺酸二甲酯等。
但这些化学交联剂在使用中存在毒性高，污染严重等缺点。
因此，寻求一种低毒性、生物可降解的交联剂来代替戊二醛已非常必要。
京尼平（Genipin）是栀子苷经β-葡萄糖苷酶水解后的产物，是一种优良的天然生物交联剂。
一般采用从栀子中提取京尼平苷，再用β-葡萄糖苷酶水解，然后用乙醚萃取、真空浓缩、重结晶而制得，也可以采用微生物转化法制备[1、2]。
栀子属于茜草科植物，是我国盛产的一种中药材，具有利胆、保肝等功效，在我国应用于临床治疗已有1600多年历史[3]。
栀子果实的化学成分很多，主要包括藏红花素类、栀子苷类和多元酚类，其中栀子苷的主要成分为京尼平苷[4]。
京尼平苷是一种环烯醚萜葡萄糖苷，无毒、易溶于水，京尼平苷在杜仲和栀子中含量均较高，达到3%~8%左右。
Djerassi等[5]早在1960年就利用核磁共振光谱数据和化学降解实验发现了京尼平，其分子式为C11H14O5，属于环烯醚萜类物质，京尼平苷与京尼平的结构式可见图1.2。
京尼平本身是无色的，但是它与氨基酸发生反应后，会产生蓝色化合物，这种蓝色化合物是可以食用的，现在已被用在食品着色剂中[6]。
二、京尼平交联机理随着京尼平参与明胶、壳聚糖等交联反应的广泛化，其交联反应机理也先后被报道[1,7-9]。
图1.3为含氨基聚合物与京尼平交联反应的示意图[9]。
京尼平交联明胶、壳聚糖等含氨基基团的化合物的机理最为成熟的是pH依赖型机理[2]。
在不同的pH条件下，京尼平与壳聚糖等的交联机理不同。
1.在酸性和中性条件下，壳聚糖上的氨基基团亲和攻击京尼平C-3位的烯碳原子，二氢吡喃环打开，形成杂环胺，这样可以形成由短链京尼平为交联桥的网状结构聚合物。
胶原蛋白化学交联技术的研究进展
胶原蛋白化学交联技术的研究进展崔运利【摘要】@@ 胶原蛋白具有能够形成高强度的不溶性纤维、低免疫原性等特点[1],这些特点使其成为构建组织工程软骨支架较为理想的材料,但单纯以胶原蛋白为材料所构建的组织工程支架,其降解速度较快,强度也比较差,不能达到作为种子细胞支架的要求.因此,需要对胶原蛋白进行改性以提高支架的性能.【期刊名称】《重庆医学》【年(卷),期】2010(039)020【总页数】3页(P2790-2792)【关键词】组织工程;胶原蛋白;化学交联技术【作者】崔运利【作者单位】第三军医大学西南医院关节外科中心,重庆,400038【正文语种】中文【中图分类】R318%TB18胶原蛋白具有能够形成高强度的不溶性纤维、低免疫原性等特点[1]，这些特点使其成为构建组织工程软骨支架较为理想的材料，但单纯以胶原蛋白为材料所构建的组织工程支架，其降解速度较快，强度也比较差，不能达到作为种子细胞支架的要求。
因此，需要对胶原蛋白进行改性以提高支架的性能。
许多实验证明，应用物理和化学交联剂等改性胶原蛋白的方法均可以使胶原蛋白支架在强度和抗水解能力等方面明显提高。
其中使用物理交联法可以避免外源性有毒物质进入胶原蛋白内造成影响，但是物理改性胶原蛋白的方法交联度很低，且常常使交联的材料发生变性和一些不明确的不良反应，因此，常作为辅助方法。
化学交联法可以使胶原蛋白支架性能明显提高，而且用于交联的化学交联剂种类多，但化学交联剂本身或其反应产物常常具有细胞毒性等不良反应，或者其交联条件非常苛刻，使得每种化学交联剂在实际的应用中都或多或少存在一定的局限性。
因此，在实际的应用中，应根据实验目的，把上述诸多因素考虑进来进行化学交联剂的选择。
总之，无论使用哪种交联剂进行交联，理想的交联效果应是交联后的胶原蛋白具有良好组织相容性，对接种在其上面的种子细胞无任何不良反应，并且交联后的胶原蛋白在耐热性能、变性温度、抗水解能力、力学强度方面均能有所提高，同时减慢胶原酶的降解速度和降低其遇水膨胀度。