一步法高通量可控制备生物相容水/水微囊及其响应释放

生物相容水/水微囊在药物递送、医学治疗等领域具有重要应用.本文通过设计同轴微流控器件,结合数值模拟优化和流动阻力分析,实现一步法高通量可控制备大小均匀、尺寸可控、壁厚可调、生物相容的水/水微囊.采用实验研究和数值模拟相结合的方式,研究了微流控器件结构、内相流速、外相流速、外相/空气界面张力、内相/外相界面张力、内相黏度和外相黏度等参数对水/水微囊直径和壁厚的调控规律.通过微通道流动阻力分析,设计多通道平行放大微流控器件,实现尺寸均匀可控水/水微囊的高通量制备.验证了生物相容水/水微囊作为活性物质的理想载体,可以通过改变pH或溶解囊壁释放载体,进而实现活性物质的pH响应释放,为其实际应用奠定了基础.

混合模式层析分离纯化超螺旋质粒DNA

针对细胞裂解液中的超螺旋质粒DNA(sc pDNA)的分离,以质粒pVAX1为典型对象、采用Capto PlasmidSelect作为混合模式层析介质,探讨了料液中主要成分sc pDNA、开环质粒DNA(oc pDNA)和RNA的吸附行为,优化了分离条件,实现了从成分较为复杂的料液中高效分离sc pDNA。考察了上述3种组分的静态吸附,发现在(NH_(4))_(2)SO_(4)浓度c(NH_(4))_(2)SO4为1.9~2.5 mol·L^(-1)时,sc pDNA均具有较高的吸附量,确定c(NH_(4))_(2)SO_(4)=2.5 mol·L^(-1)的料液可直接上样,此时sc pDNA饱和吸附量为每克介质吸附3.3 mg。动态吸附实验发现,sc pDNA穿透略晚于oc pDNA,sc pDNA动态载量为每毫升介质负载2.00 mg,RNA吸附能力明显强于pDNA。进一步优化了洗脱、冲洗和上样量等分离条件,采用c(NH_(4))_(2)SO_(4)=2.5 mol·L^(-1)上样、c(NH_(4))_(2)SO_(4)=1.9 mol·L^(-1)冲洗、(c(NH_(4))_(2)SO_(4)=1.7 mol·L^(-1))+(cNaCl=0.3 mol·L^(-1))洗脱,sc pDNA纯度可达83.9%、同质性高达95.8%、收率为80.6%。结果表明,混合模式层析对sc pDNA选择性好、处理量较大,具有良好的应用价值。

对二氯苯和N-甲基-4-氨基丁酸钠的反应动力学

为了探究对二氯苯(DCB)与N-甲基-4-氨基丁酸钠(SMAB)的反应对聚苯硫醚(PPS)聚合反应的影响,采用动力学方法研究PPS聚合条件下DCB与SMAB的反应。通过分析反应网络、简化反应过程,建立产物N,N′-二甲基-N,N′-(1,4-亚苯基)-4,4′-二氨基二丁酸钠、N,N′-二甲基-N,N′-(1,3-亚苯基)-4,4′-二氨基二丁酸钠(均记为d-SPMAB)、N-甲基-N-(3-氯苯基)-4-氨基丁酸钠(m-SCMAB)、N-甲基-N-(4-氯苯基)-4-氨基丁酸钠(p-SCMAB)和对氯苯酚钠(p-SCP)的生成反应动力学模型;根据质量作用定律、采用稳态假设,推导出各产物的生成反应动力学方程,并运用实验数据进行线性拟合。结果表明:产物d-SPMAB、m-SCMAB、p-SCMAB和p-SCP的生成反应表观活化能分别为168.8、154.5、120.3和131.6 kJ·mol^(-1);增大SMAB与DCB物质的量比可以加快反应,但不改变反应机理;水有利于DCB的水解反应,但溶剂化作用会阻碍DCB与SMAB的取代反应。

基于流式细胞术的细菌快速分型检测方法

发现一种三级胺氮氧化物聚合物胶束(OPDEA-PS)具有革兰氏阳性细菌(G+)特异性粘附且对红细胞或其他血液成分粘附相对较弱的特性。利用这一特性研究了一种基于流式细胞术的快速血液细菌分型检测方法。结果显示,将不同比例的金黄色葡萄球菌(G+)和大肠埃希菌(G–)或肺炎链球菌(G+)和铜绿假单胞菌(G–)与血液混合,加入终浓度为0.01 mg/mL的Cy5OPDEA-PS胶束,孵育10 min后用流式细胞术或平板计数法检测,得到流式检测准确率高于90%,平板计数法准确率低于80%。相比而言,流式检测法具有操作简单、快速高效、准确率高的优势。这种用流式细胞术快速分辨细菌革兰氏分型的检测方法将有助于临床上菌血症等急性血液细菌感染性疾病的细菌类型初判,达到及时诊断和治疗的目的。

微反应器的设计与应用

由于传质传热效果优异、反应选择性好、安全稳定等优势,微反应器已经被广泛应用于学术研究和工业应用的众多方面。研究归纳总结近几年微反应器的设计与应用,首先介绍微反应器的制作材料及其加工工艺,其次总结微反应器通道设计强化传质和传热的常用方法,然后介绍微反应器的最新应用进展,包括合成有机化合物/聚合物、纳米颗粒、能源物质以及生物医药等,最后对微反应器的设计和应用进行总结和展望。为微反应器的选材、加工制造、优化设计以及应用等方面提供有效指导。

触发式自释放喜树碱聚合物前药的合成与释放调控

精准控制药物释放是提高药物疗效并降低毒副作用的关键。触发式自释放系统可用于药物的程控和定点释放。研究构建一种触发式自释放的喜树碱(CPT)聚合物前药平台。通过开环易位聚合,合成一系列分子质量相近但氨基链长短/数量不同的聚合物前药(PEG_(n)-E_(m)-CPT_(2)和PEG_(n)-D_(m)-CPT_(2)),重点探究氨基链长短/数量对CPT自释放的影响。结果表明,氨基链长短、数量和pH均可以改变CPT的释放行为。通过控制氨基数量,PEG_(n)-E_(m)-CPT_(2)和PEG_(n)-D_(m)-CPT_(2)在180 h的释放量可分别从10%调控至89%或62%。此外,利用酸敏感性β-羧酸酰胺修饰氨基可实现酸触发CPT释放。该研究报道了利用邻近侧链氨基催化分子内水解现象来调控药物的释放性能。

亚氨基二乙磺酸单钠对牛磺酸晶体形貌的影响

在环氧乙烷法合成牛磺酸的工艺路线中,杂质亚氨基二乙磺酸单钠(SA)会不可避免地进入结晶工序,杂质的存在会对牛磺酸产品的性质产生显著影响。本工作考察了SA浓度和降温速率对牛磺酸晶体形貌的影响,采用分子动力学模拟方法分析了SA在牛磺酸晶面上的附着情况以及SA改变牛磺酸晶体形貌的原因。结果表明,牛磺酸长径比随着SA浓度增加和降温速率加快而增大;降温速率为30 K/h时,添加浓度为0.04 mol/kg的SA会使牛磺酸晶体的平均长径比增加1倍以上;SA浓度为0.02mol/kg时,随着结晶冷却速率从6 K/h升至36 K/h,晶体的平均长径比增大约3.8倍。结晶过程的降温速率应控制在12 K/h以下,以获得平均长径比小于3的牛磺酸晶体产品。模拟结果表明,基于修正的附着能模型模拟得到的晶习和实验晶习一致;■晶面的面积占比缩小,(102)和■晶面的面积占比扩大,这是SA水溶液中牛磺酸晶体生长成针状形貌的根本原因。本研究有助于理解SA改变牛磺酸晶习的作用机理和指导牛磺酸结晶工艺的优化。

抗肿瘤纳米药物递送系统的研究现状与展望

纳米药物递送系统通过纳米技术制备功能化纳米载体对传统药物进行靶向输送和可控释放,以提高药物的疗效,减少对健康组织的伤害。目前,纳米递送系统已在疾病的预防、精准诊断和高效治疗等方面获得了令人振奋的进展,如2019年针对新型冠状病毒m RNA疫苗的快速开发正是基于几十年来脂质纳米粒递送技术的研究。尤其是在癌症的诊断与治疗方面,抗肿瘤纳米药物递送系统已取得了巨大的进展,广泛用于抗癌药物的递送,已有几十种纳米制剂实现临床应用,另有数百种纳米药物处于各临床试验阶段。但是,目前临床应用以及临床试验中的纳米药物递送系统,都仅仅能够降低药物毒副作用,没能显著提高药物疗效,导致了许多纳米药物在临床试验中最终失败。近年来,国内外学者分析了抗肿瘤药物递送过程的低靶向性、渗透难等关键瓶颈问题,通过设计一系列新型纳米药物载体,如智能纳米机器人型药物递送系统,极大地提升了药物的输送效率和疗效。本文综述纳米药物递送过程的关键问题和临床转化瓶颈,介绍智能型抗肿瘤纳米药物递送系统的最新设计与进展,并对当前纳米药物临床应用前景进行展望。