使用Cary 3500可見分光光度計(jì)-殼聚糖載藥系統(tǒng)的平行合成與表征

前言 ：穩(wěn)定、可控的生物兼容性載藥系統(tǒng)非常重要，并對(duì)藥物和疫苗給藥系統(tǒng)有顯著影 響[1, 2]。尋找創(chuàng)新和改進(jìn)的新方法來制備載藥系統(tǒng)，可以避免使用生物兼容性較低的 材料，并提供更穩(wěn)定的載體以及更容易的制備途徑[3]。

殼聚糖是一種存在于甲殼類生物（例如螃蟹和龍蝦）殼中的多糖。因具有高度穩(wěn)定 的化學(xué)活性、生物兼容性和控釋能力而得到廣泛研究[1, 4, 5]，本研究也選擇它作為研究 對(duì)象。殼聚糖溶于弱酸性水性溶劑，可通過共價(jià)或離子交聯(lián)形成各種尺寸和形狀的 水凝膠裝置。聚磷酸鹽常用于制備殼聚糖納米和微米顆粒。本文中，我們研究了一 種新型聚磷酸鹽（八磷酸四苯基卟啉 (OPP)）誘導(dǎo)殼聚糖水凝膠化，它是一種光活性 生色分子，可用作殼聚糖交聯(lián)劑（圖 1）。殼聚糖與 OPP 交聯(lián)，自組裝成 OPP 生色團(tuán)。該機(jī)制導(dǎo)致光譜變化，并可使用紫外-可見光譜法來監(jiān)測 這一變化。

陰離子形式的 OPP 膦酸基團(tuán)（圖 1）與殼聚糖的質(zhì)子化胺發(fā) 生強(qiáng)烈相互作用，使溶液中的聚合物鏈發(fā)生交聯(lián)。這個(gè)過程可 形成直徑約 1 µm 的顆粒，能夠包埋各種生物活性化合物（例 如疫苗抗原或藥物）。

本研究中，我們使用 Agilent Cary 3500 紫外-可見分光光度計(jì) 對(duì) OPP-殼聚糖的交聯(lián)機(jī)理進(jìn)行了監(jiān)測與研究。Cary 3500 能 夠通過軟件來控制樣品池中的攪拌，并且對(duì)環(huán)境光不敏感，因 此特別適合此項(xiàng)研究。其光不敏感性可實(shí)現(xiàn)按順序添加試劑， 而不會(huì)影響基于時(shí)間的測量數(shù)據(jù)。通過原位合成，大程度減少了操作步驟。

實(shí)驗(yàn)部分：殼聚糖-FITC-OPP 水凝膠微粒的制備與監(jiān)測 本實(shí)驗(yàn)使用了異硫氰酸鹽熒光素 (FITC) 標(biāo)記的殼聚糖的 1% 乙酸溶液。按照以下步驟將殼聚糖溶液逐步加入固定體積的 OPP 溶液中制備樣品： 1. 將 2 mL 0.125 mg/mL 的 OPP（pH 值約為 7）加入裝有星 形 PTFE 磁力攪拌子的 3.5 mL 石英樣品池中2. 將裝有水的樣品池放在參比通道中作為對(duì)照 3. 然后使用 1 mol/L 鹽酸 (HCl) 將 OPP 溶液的 pH 調(diào)至 4.5，以匹配殼聚糖溶液的 pH。這確保了交聯(lián)過程中觀察 到的變化與 pH 值的變化無關(guān) 4. 平衡 20 秒后進(jìn)行波長掃描 5. 根據(jù)表 1 少量添加一系列 2% w/v 殼聚糖-FITC。每次添加 后平衡 20 秒，然后進(jìn)行波長掃描 6. 完成殼聚糖-FITC 添加后，加入 1 mol/L 氫氧化鈉 (NaOH) 使 pH 值恢復(fù)為 7。再次平衡 20 秒后進(jìn)行波長掃描

結(jié)論：使用 Cary 3500 雙池紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)新型生物聚合物 載藥系統(tǒng)（殼聚糖-FITC-OPP 水凝膠微粒）的合成進(jìn)行了監(jiān) 測。Cary 3500 具有軟件控制的攪拌功能，可直接將溶液添加 到樣品池中進(jìn)行合成。通過波長掃描對(duì)合成進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測，可 以確定純交聯(lián)劑的吸收峰何時(shí)從 417 nm 移至 425 nm。峰位 移表明已發(fā)生交聯(lián)，水凝膠微粒已經(jīng)形成。