絲素蛋白在醇-水溶劑中的構象變化機理及其藥物釋放應用研究.pdf

1、絲素蛋白是蠶絲最主要的組成部分，由于其優(yōu)異的力學性能、生物相容性和可生物降解性而在組織工程和藥物緩釋材料等領域展現(xiàn)出巨大的應用前景。近年來，國內(nèi)外對絲素蛋白生物材料的制備和應用得到了很大發(fā)展，制備結構和性能可調(diào)控的絲素蛋白材料以適應實際應用的需要已經(jīng)逐步成為科研工作者的工作重點。調(diào)節(jié)結晶結構是絲素蛋白材料制備的一個重要內(nèi)容。溶劑處理是誘導絲素蛋白由無規(guī)卷曲向β-折疊轉變的有效方法，了解溶劑體系的微觀結構變化和絲素蛋白-溶劑的相互作用對絲

2、素蛋白二級結構轉變的影響，對調(diào)節(jié)控制絲素蛋白材料的結晶結構具有重要的指導作用。
　　 論文首先測定了絲素蛋白在甲醇-水和乙醇-水混合溶劑中的圓二色譜(CD)和發(fā)射熒光光譜，結合外源熒光探針8-苯胺基萘-1-磺酸鎂(ANS)的熒光光譜，分析了絲素蛋白在甲醇、乙醇-水混合溶劑中構象變化及機理。結果表明，疏水側鏈和肽鍵單元在醇-水混合溶劑中的溶劑化對絲素蛋白由無規(guī)卷曲向β-折疊的構象轉變產(chǎn)生不同影響，并與溶劑體系微觀結構的變化密切相關

3、。醇是兩親分子，對水的氫鍵網(wǎng)絡結構具有相反的作用，使得低濃度的醇-水混合溶劑可以保持水固有的分子簇結構，醇的加入對絲素蛋白肽鍵單元的溶劑化影響較小，有助于絲素蛋白保持無規(guī)線團結構。隨著醇濃度的增加，溶劑結構出現(xiàn)由四面體結構的水分子簇向鏈狀結構的醇分子簇的轉變，絲素蛋白通過形成分子內(nèi)氫鍵減少肽鍵單元與溶劑分子的接觸而引起熱力學上的不利，并由于絲素蛋白特定的氨基酸序列而形成規(guī)整的β-折疊結構。另一方面，醇分子通過破壞水的氫鍵網(wǎng)絡結構和與蛋白

4、質疏水側鏈的疏水結合而削弱了疏水側鏈的作用，加速絲素蛋白由疏水由無規(guī)卷曲向β-折疊的構象轉變。
　　 在此基礎上，論文選擇羅丹明B為藥物模型分子，通過包埋法和絲素蛋白混合制備絲素蛋白藥物緩釋體系，考察不同的醇-水混合溶劑對絲素蛋白膜的結構、形態(tài)和藥物釋放動力學的影響，實驗結果表明：絲素薄膜在醇-水溶劑中的構象轉變受到水分子擴散、醇分子擴散和絲素-溶劑分子相互作用等多個因素的共同影響，絲素蛋白膜接觸溶劑而產(chǎn)生充分溶脹可以為絲素蛋白