基质细胞衍生因子1修饰左旋聚乳酸多孔微球促进软骨细胞增殖和组织形成

背景:二维培养条件下的软骨细胞增殖及表型维持受限,多孔微球作为支架材料可提供三维培养环境,以更好地模拟体内生长条件。基质细胞衍生因子1是有强趋化效力的稳态细胞因子,能够促进细胞的黏附与增殖。目的:明确接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球对软骨细胞生物学特性及软骨组织形成的影响。方法:(1)体外验证不同质量浓度基质细胞衍生因子1对兔软骨细胞增殖、迁移、表型维持的影响。(2)采用复乳法制备左旋聚乳酸多孔微球,利用碳二亚胺法将基质细胞衍生因子1接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,通过酶联免疫吸附实验及孵育基质细胞衍生因子1特异荧光抗体验证接枝情况。(3)将兔软骨细胞分别接种于左旋聚乳酸多孔微球、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球上,检测细胞增殖与黏附。(4)在裸鼠背部皮下分别植入甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(对照组)、左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球组)、接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球-甲基丙烯酰胺基明胶-软骨细胞复合体(多孔微球修饰组),8周后取材,分别进行组织学染色与成软骨相关基因qRT-PCR检测。结果与结论:(1)相较于0,1 000 ng/mL基质细胞衍生因子1,500 ng/mL基质细胞衍生因子1可促进软骨细胞的增殖与迁移,提升软骨细胞内Ⅱ型胶原、弹性蛋白、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达;(2)基质细胞衍生因子1成功接枝于左旋聚乳酸多孔微球上,接枝率为93.75%;(3)相较于左旋聚乳酸多孔微球,接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球可促进软骨细胞的增殖、黏附;(4)裸鼠皮下植入8周后,相较于对照组、多孔微球组,多孔微球修饰组具有更明显的软骨陷窝结构、更丰富的软骨特异性基质和Ⅱ型胶原沉积,弹性蛋白、Ⅱ型胶原、增殖细胞核抗原、Bcl-2 mRNA表达升高。结果表明:接枝基质细胞衍生因子1左旋聚乳酸多孔微球有利于软骨细胞的黏附、增殖、表型维持以及体内软骨组织形成。

聚乳酸基薄膜的制备及其在葡萄保鲜中的应用

目的改善聚乳酸基薄膜的包装性能,探究聚乳酸基薄膜对贮藏期间内葡萄的保鲜效果。方法在聚(L-乳酸)(Poly(L-Lactic Acid),PLLA)主链上通过熔融缩聚的方法引入聚衣康酸丁二醇酯(Poly(Itaconic Acid Butanediol),PBI),制备出聚乳酸共衣康酸丁二醇酯(Poly(L-Lactic Acid Itaconic Acid Butanediol),PLBI),进一步通过迈克尔加成反应在PLLA侧基嫁接3-氨基-1-丙醇(3-Amino-1-Propanol,3AP),制备出具有-OH为侧基的聚乳酸共聚物。探究PLLA/PLBI-3AP薄膜的热学性能、力学性能和气体透过性能。对包装后的葡萄进行贮藏,通过测定贮藏过程中葡萄的气氛组成、感官品质和质量损失率,探究不同包装膜对葡萄保鲜品质的影响。结果与PLLA薄膜相比,PLLA/PLBI-3AP薄膜的Tg降低了19.9℃,断裂伸长率增加为31倍,CO_(2)/O_(2)选择透过比升高到3.0,水蒸气透过率增加了44%。从葡萄保鲜结果表明,PLLA/PLBI-3AP薄膜可有效抑制葡萄果实的腐败变质,提高葡萄的感官品质。结论聚乳酸基薄膜应用于葡萄保鲜,可延长葡萄的货架期至21 d。

快速膜乳化法制备粒径均一的PLGA微球和微囊

以聚(乳酸-羟基乙酸)(PLGA)为膜材,采用快速膜乳化结合溶剂萃取法制备了胰高血糖素样肽-1(GLP-1)微囊,研究了PLGA分子量对药物装载率、药物活性和体外释放行为的影响.制备均一微球的优化条件为过膜压力1000kPa,过膜次数3次,外水相稳定剂聚乙烯醇浓度19g/L,油水体积比1:5.在此条件下,制备了粒径350nm左右、多分散系数小于0.050的载GLP-1的PLGA微囊,GLP-1包埋率达65%以上,活性保留达85%以上,药物体外释药可达20d.

丙交酯单体的制备及纯化

聚乳酸类高分子因其良好的生物降解性能和力学强度已在生物医用材料方面获得应用 ,并越来越多地受到人们的关注。聚乳酸及其共聚物可望成为 2 1世纪的通用绿色高分子 ,其单体制备方法及聚合方法的改进成为当前研究的热点。乳酸直接缩聚不能得到高分子量的产物 ,高分子量的聚乳酸是通过丙交酯的开环聚合获得。文中就丙交酯类单体的制备及纯化方法的发展现状进行评述 ,为对此感兴趣的人们的起步研究提供便利。

PLA-g-MAH增容改性PLA/PETG共混物的结构与性能

采用熔融法制备聚乳酸接枝马来酸酐(PLA-g-MAH)用于增容改性聚乳酸/聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PLA/PETG)共混物,通过傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和力学性能测试,考察了共混物的结构和力学性能。SEM结果显示,加入增容剂PLA-g-MAH后,PLA/PETG共混物两相间的界面明显变得模糊,说明PLA-g-MAH对共混物具有一定的增容作用;增容剂的引入,使共混物的拉伸强度和弯曲模量略有下降,但冲击强度略有提高,断裂伸长率显著提高(PLA的为6.9%,而加入3%增容剂共混物的为21.9%,提高到纯样的3倍左右),表现出良好的性能。

胰高血糖素样肽-1长效注射微球的研究

目的制备载胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的长效注射微球,并对其体外释放特性及药效学进行考察。方法采用复乳法(W/O/W)制备载GLP-1聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物(PLGA)的微球;考察微球的粒径大小、外观及包封率等理化特性;以HPLC法测定微球的体外释放速率;在体动物法评价微球制备工艺和体外释放过程中GLP-1的生物学活性。在糖尿病模型小鼠体内考察了微球的降血糖作用。结果微球球形圆整,分散性好,包封率在80%以上;GLP-1微球1个月的体外累积释放可达85%,其释放行为符合近似零级释放模式;使用明胶溶液作为内水相,较好地保持了制备工艺过程中的GLP-1生物学活性,在体外释放过程中GLP-1的生物学活性略有下降;GLP-1微球可显著降低糖尿病模型小鼠的血糖水平,降糖作用可维持1个月。结论用可生物降解的聚合物PLGA作为载体材料,可以将GLP-1制备成缓释1个月的注射微球。

低速纺生物基聚己二酸戊二胺长丝的性能

生物基聚己二酸戊二胺(生物基尼龙56)是由生物基戊二胺和石油基己二酸聚合而成的生物基合成材料.在低速纺丝、拉伸两步法条件下,系统研究了3种不同相对黏度生物基尼龙56的热性能、力学性能、亲水性能等,并和现有石油基尼龙66、尼龙6长丝的性能进行比较.结果表明:生物基尼龙56可纺性良好,纤维力学性能与尼龙66相似,回弹性、亲水性能佳,是一种具有广泛应用前景的生物基纤维材料.

壳聚糖-明胶/聚乳酸-羟基乙酸联合载药水凝胶的体外抗结核作用

背景:抗结核化疗是目前治疗骨关节结核的主要手段,然而全身给药难以维持病灶区的有效浓度,治疗效果欠佳。目的:制备一种原位、长期释放抗结核药物且兼备促成骨作用的壳聚糖-明胶/聚乳酸-羟基乙酸联合载药水凝胶。方法:将亲水性的抗结核药物异烟肼和疏水性的基质细胞衍生因子通过复乳法负载到聚乳酸-羟基乙酸中,制备聚乳酸-羟基乙酸载药微球,共混至壳聚糖-明胶水凝胶支架中,制备壳聚糖-明胶/聚乳酸-羟基乙酸联合载药水凝胶。检测聚乳酸-羟基乙酸载药微球、壳聚糖-明胶/聚乳酸-羟基乙酸联合载药水凝胶的体外释药与抗结核杆菌的能力。将成骨前体细胞MC3T3-E1分别接种于载药微球与联合载药水凝胶表面,CCK-8法检测细胞活力,碱性磷酸酶活性检测细胞的成骨性能。结果与结论:①载药微球中异烟肼1 h内的突释约为23.3%,2 d内的释放率约为42.6%,随后进入缓释期,25d后进入平台期;基质细胞衍生因子1在1h内的累积释放率约为19.8%,2d内的释放率约为44.7%,随后进入缓释期,25 d后进入平台期;联合载药水凝胶中异烟肼和基质细胞衍生因子1最初1 h的释放分别为8.3%和8.5%,第2天的累计释放率分别为15.2%和17.6%,远低于聚乳酸-羟基乙酸微球;②体外4周后,联合载药水凝胶的抑菌直径大于载药微球,抑菌率高于载药微球(P<0.05);③联合载药水凝胶与载药微球均具有良好的细胞相容性,细胞活力均约为100%;④培养5,10d后,联合载药水凝胶表面的细胞碱性磷酸酶活性与载药微球比较差异无显著性意义(P>0.05);⑤结果表明,原位壳聚糖-明胶/聚乳酸-羟基乙酸联合载药水凝胶有作为治疗骨关节结核及其他骨关节感染的潜力。

胸腺肽α_1缓释注射微球的研究

制备胸腺肽α1(Tα1)的长效注射微球,并对微球的体外释放特性、体外活性及药效学进行考察。采用复乳法(W/O/W)制备了载Tα1聚乳酸-羟基乙酸嵌段共聚物(PLGA)的微球;考察微球的粒径大小、外观及包封率等理化特性;以HPLC法测定微球的体外释放速率;采用CCK-8法评价微球制备工艺和体外释放过程中Tα1的生物学活性;体内药效学研究中采用流式细胞仪检测免疫抑制模型大鼠给予Tα1微球后所产生的CD4+,CD8+因子的量,根据CD4+/CD8+的比值变化评价体内药效。微球球形圆整,分散性好,两个优选处方(外水相中加入5%氯化钠和10%葡萄糖)的微球包封率分别为87.8%和90.2%;Tα1微球1个月的体外累积释放可达90%以上。使用含10%葡萄糖的PVA溶液作为外水相,较好地保持了制备工艺过程中的Tα1生物学活性,在体外释放过程中Tα1的生物学活性略有下降;Tα1微球可显著提高免疫抑制模型小鼠的免疫力。用可生物降解的聚合物PLGA作为载体材料,可以将Tα1制备成缓释1个月的注射微球。

PDLLA/HA/FK506复合神经导管的制备及体外降解性能

以聚乳酸(PDLLA)为基材、纳米羟基磷灰石(HA)为添加剂、加入免疫抑制剂FK506,用溶剂挥发法制备PDLLA/HA/FK506复合神经导管。通过观察复合导管在磷酸缓冲溶液中降解时pH值变化、质量损耗及材料微观形貌,研究了该复合导管的体外降解性能。结果表明:加入适量纳米羟基磷灰石可以改善聚乳酸降解的酸性问题并提高其力学强度。免疫抑制剂FK506的加入对导管材料的降解性能有一定的影响。PDLLA/HA/FK506复合神经导管具有良好的降解性能。

三氟甲磺酸催化1-己烯齐聚反应的研究

使用三氟甲磺酸作催化剂对1-己烯齐聚反应进行研究。考察三氟甲磺酸催化剂用量、反应温度和反应时间等工艺条件对产物聚α-烯烃收率的影响。确定了最佳工艺条件:催化剂用量1.0 mL,反应温度50℃,反应时间3 h,此条件下,1-己烯转化率约为90%,产物主要是二聚物、三聚物、四聚物和五聚物,没有裂解产品。为进一步工业化开发聚α-烯烃合成油提供了基础数据。

可降解弹性体聚癸二酸丙二醇柠檬酸酯的合成及其性能

通过癸二酸与1,2-丙二醇反应,生成中间体癸二酸聚酯二元醇,然后将中间体与柠檬酸(CA)在一定条件下熔融缩聚制得了一种可降解弹性体聚癸二酸丙二醇柠檬酸酯(PPSC)。考察了催化剂和带水剂种类及酸醇比(摩尔比)对中间体合成工艺的影响,对中间体和PPSC进行了表征,初步研究了PPSC的物理机械性能和体外降解性能。结果表明,以对甲苯磺酸为催化剂、苯为带水剂,在酸醇比为1∶4的条件下可合成较低相对分子质量的中间体癸二酸聚酯二元醇;PPSC弹性体的玻璃化转变温度在0℃以下,于室温及人体温度下处于高弹态;PPSC为适度交联的、低模量高伸长的弹性体,其在37℃、pH值为7.4的磷酸盐缓冲溶液中具有较快的降解性(降解度超过50%)。

胰高血糖素样肽-1长效注射微球的制备及其体外释放研究

目的:制备载胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的长效注射微球,并对微球的体外释放特性和生物活性进行考察。方法:采用复乳法(w/o/w)制备了载GLP-1的聚乳酸-乙醇酸嵌段共聚物(PLGA)微球;考察微球的粒径大小、外观、包封率等理化特性和体外释放特性;采用在体动物法评价了微球制备工艺和体外释放过程中GLP-1的生物学活性。结果:外水相中NaCl浓度为15%(w/v)时微球包封率在85%以上,微球圆整,表面致密,平均粒径30μm。使用低黏度PLGA并在油相中加入10%(w/w)的PEG 6000,显著提高了药物在1个月内的累积释放,可达83%。微球的制备工艺不影响GLP-1的生物学活性,在体外释放过程中GLP-1的生物学活性明显下降。结论:用可生物降解的聚合物PLGA作为载体材料,可以将GLP-1制备成缓释1个月的注射微球。

可生物降解的聚(对苯二甲酸丙二醇-co-己二酸丙二醇)共聚酯的合成与表征

以1,3-丙二醇为二元醇、对苯二甲酸二甲酯和己二酸为二元酸,制备了不同投料比(n(对苯二甲酸二甲酯)∶n(己二酸))的可生物降解的聚(对苯二甲酸丙二醇-co-己二酸丙二醇)(PPTA)共聚酯;并用凝胶渗透色谱、核磁共振、广角X射线衍射、示差扫描量热和堆肥实验对PPTA共聚酯进行了表征。表征结果显示,PPTA共聚酯的组成与投料比相接近,PPTA共聚酯的组成与共聚酯中脂肪族(己二酸丙二醇)和芳香族(对苯二甲酸丙二醇)单元的链段分布、结晶结构、热性能及生物降解性能密切相关。可通过控制投料比制备具有不同性能的PPTA共聚酯。实验结果表明,当30%<x(己二酸)<80%时,PPTA共聚酯具有一定的生物降解性能,且其生物降解性能随己二酸含量的增加而显著增强。

Shh-PARP-1信号通路在茶多酚拮抗胰岛微血管内皮细胞脂毒性中的调控作用

目的探讨Sonic Hedgehog(Shh)-聚腺苷二磷酸核糖聚合酶1[poly(ADP-ribose)polymerase 1,PARP-1]信号通路在茶多酚拮抗胰岛微血管内皮细胞脂毒性中的调控作用。方法以小鼠胰岛微血管内皮MS-1细胞为研究对象,分为正常对照组、溶剂对照组、脂肪酸(0.25mmol/L软脂酸+0.5mmol/L油酸)组、茶多酚(25μmol/L)组、脂肪酸+茶多酚组、PARP-1抑制剂(8μmol/L BYK204165)+脂肪酸组、PARP-1抑制剂+脂肪酸+茶多酚组、Shh抑制剂(2.5μmol/L环巴胺)+脂肪酸组、Shh抑制剂+脂肪酸+茶多酚组及Shh抑制剂+PARP-1抑制剂+脂肪酸+茶多酚组,分别检测各组细胞活力、凋亡水平、一氧化氮(NO)合成及氧化应激相关指标的改变。结果脂肪酸处理后,MS-1细胞存活率下降,细胞凋亡率增高(P<0.05);同时,细胞内NO的含量及总一氧化氮合酶(tNOS)、诱导型NOS(iNOS)和结构型NOS(cNOS)的活性均升高(P<0.05);而且,脂质过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加(P<0.05),抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)的水平下降(P<0.05),并增强了PARP-1和磷酸化Shh的表达水平(P<0.05)。茶多酚干预后,各项指标的水平均得以改善(P<0.05);而且,利用BYK204165和环巴胺预处理1h后,茶多酚对脂肪酸的拮抗效应更为显著,各项检测指标与正常对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论脂肪酸可诱发胰岛微血管内皮功能损伤,茶多酚具有拮抗脂肪酸毒性的作用,且抑制Shh-PARP-1信号通路能增强茶多酚的保护效应。

无催化剂条件下聚(癸二酸-1,3-丙二醇)酯的合成及其分子质量研究

在无催化剂条件下,采用直接熔融缩聚的方法合成了聚(癸二酸-1,3-丙二醇)酯,并通过凝胶渗透色谱(GPC)测其分子质量,同时考察了单体摩尔比及反应时间对产物组成及分子质量的影响。结果表明,反应体系中丙二醇用量越多时,体系中生成不同分子质量产物的多组分现象就越明显,产物的分子质量也较小;而反应体系中丙二醇用量较少时,则有利于产物的均一化,产物的分子质量也较大。此外,反应时间的延长有利于增大产物的分子质量,也增加高分子质量组分在产物中的含量。

溶致性液晶高分子PBO的合成及表征

以4,6-二氨基-1,3-苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸为原料,在多聚磷酸介质中经溶液缩聚,得到聚对苯撑苯并二噁唑（PBO）。通过实验得到最佳条件是：聚合反应在减压及氮气保护下进行,聚合温度100-180℃,控制最终w（P2O5）=82%-84%。采用傅里叶红外光谱、激光拉曼光谱、元素分析对PBO的结构进行了表征,热重分析结果表明,PBO在N2中失重5%和10%分别对应540、636℃,在O2中失重5%和10%分别对应470、515℃,在甲基磺酸中、（30±0.1）℃测得PBO特性黏度为25.4 dL/g。

CDMP和TGF联合诱导BMSCs修复软骨缺损

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSCs)在软骨源性形态发生蛋白1(CDMP1)和转化生长因子-β1(TGF-β1)联合诱导前后成软骨能力的差异。方法采用免疫组织化学和阿新蓝染色的方法,检测BMSCs与聚乳酸/羟基乙酸共聚物(PLGA)构筑的三维立体培养体系在CDMP1和TGF-β1联合诱导前后,产生特异性软骨基质Ⅱ型胶原和蛋白多糖(GAG)能力的差异;将诱导前后的培养体系移植入兔甲状软骨全层缺损处,从大体、组织学方面观察其对软骨缺损的修复作用。结果 BMSCs在PLGA上生长良好,CDMP1和TGF-β1诱导后的培养体系可表达Ⅱ型胶原和GAG;将诱导前后的培养体系移植入动物体内,可更加有效地修复喉软骨缺损。结论 BMSCs在CDMP1和TGF-β1联合诱导后比单独应用其中一种修复软骨缺损更加有效。

ACR抗冲击改性剂的合成及其在聚乳酸改性中的应用研究

通过对粒子形态及结构设计,合成了以适度交联的聚有机硅橡胶和丙烯酸丁酯共聚物的复合橡胶相为核,以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物为壳,具有核/壳结构的丙烯酸酯类共聚物(ACR)抗冲击改性剂。用红外光谱和透射电子显微镜对其组成和结构进行了表征,并对其在聚乳酸(PLA)中的应用进行了研究。结果表明,当ACR的平均粒径为280 nm时,添加10%的ACR,PLA/ACR共混物的缺口冲击强度可达39.6 kJ/m^2,雾度小于20%,熔融塑化时间降低9 min,平衡扭矩提高3.3 N·m,最大扭矩提高2 N·m。

应用国产消旋聚乳酸载体复合rhBMP-2和hTGF-β1修复兔下颌骨缺损

目的评价国产消旋聚乳酸(PDLLA)载体材料复合重组人骨形成蛋白-2和转化生长因子-β1(rhBMP-2/hTGF-β1)整复兔下颌骨骨缺损的能力和载体材料的性能。方法建立健康成年家兔下颌骨骨缺损动物模型,分别应用PDLLA/rhBMP-2、PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1、PDLLA/hTGF-β1复合材料作为实验组,单纯PDLLA载体材料和空白组作为对照组,整复下颌骨缺损;通过大体解剖学观察、CT扫描和三维重建等影像学检查以及组织病理学检查等方法进行研究。结果术后2周时,各组下颌骨缺损区长度无差异;术后4周和8周时,PDLLA/rhBMP-2、PDLLA/rhBMP-2/hTGF-β1、PDLLA/hTGF-β1复合材料植入组,下颌骨缺损区长度与单纯PDLLA材料和空白组有显著性差异(P<0.05),而复合材料各组间无差异。4～8周时,组织病理学检查显示:实验组可见大量分泌旺盛的成骨细胞,并有明显的新骨形成,PDLLA材料逐步降解。结论国产消旋聚乳酸载体材料复合骨形成蛋白-2和(或)转化生长因子-β1具有促进骨缺损修复的作用,PDLLA可作良好的载体材料。