摘 要

姜黄素是一种多酚类的化合物，主要存在于包括姜黄在内的多种植物中。科学研究告诉我们抗肿瘤、抗炎、抗微生物、抗抑郁等是姜黄素的主要药理作用。但是姜黄素在水中的溶解特性特别差，碱性环境下不稳定等特点，在一定程度上极大地阻碍了姜黄素的临床应用。为了使姜黄素在临床上能够得到更广泛的使用，本研究课题采用了生物相溶性良好的羧甲基壳聚糖作为纳米载体材料，将姜黄素制成靶向纳米粒。实验通过用水合肼将羧甲基壳聚糖酰胺化，然后凭借对肿瘤细胞溶酶体pH=5.4弱酸环境敏感的腙键作为键合键，与姜黄素进行偶联，从而生成具有两亲性的聚合物羧甲基壳聚糖-腙键-姜黄素，在水中自组装成纳米粒子。本实验研究是将姜黄素制成纳米粒增大了姜黄素的在水中的溶解特性，并具有被动靶向的特性。本实验以期待可以为姜黄素的后续开发利用做一点参考。

关键词：姜黄素；羧甲基壳聚糖；纳米粒；体外释放

Abstract

Curcumin is the polyphenols in many plants. In modern researches, we have found that these compounds show a lot of pharmacological effects. such as anti-tumor, anti-inflammatory, anti-microbial, anti-depression, et al. But the poorly water-solubility and the unstability under the alkaline environment , which greatly hindered the clinical application of curcumin. In order to promote the application of curcumin, curcumin bonded to carboxymethyl chitosan through hydrazine bonds to prepare nanoparticles. Hydrazine bond is sensitiveness to tumor cell tysosomes. It will be opened in pH 5.4 similar to environment of tumor cell. Nanoparticles increase the solubility of curcumin, and having a passive targeting, so that it can be used in the clinical application of tumor therapy.

Key words: Curcumin; carboxymethyl chitosan; nanoparticles; in vitro release

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1前言 1

1.1.1姜黄素的性质与功能 1

1.2.2姜黄素的应用现状及存在的问题 1

1.1.3姜黄素的研究现状 2

1.1.4羧甲基壳聚糖的性质与功能 2

1.1.5羧甲基壳聚糖作为药物载体的优点 3

1.1.6羧甲基壳聚糖作为药物载体的应用 4

1.2纳米载药系统 4

1.2.1 纳米载药系统的概述 4

1.2.2靶向纳米载体系统 4

1.2.3纳米载药系统的制备方法 5

1.3研究课题的提出 5

1.3.1研究背景、目的及意义 5

1.3.2主要研究内容 6

1.3.3课题创新点 6

第二章 羧甲基壳聚糖-腙键-姜黄素的合成与表征 7

2.1实验仪器与材料 7

2.1.1主要实验仪器 7

2.1.2主要实验材料 7

2.2羧甲基壳聚糖-姜黄素二亲性聚合物的制备及表征 8

2.2.1羧甲基壳聚糖-水合肼中间体的合成 8

2.2.2姜黄素-羧甲基壳聚糖偶联物的合成 8

2.3红外光谱表征 9

2.4核磁共振图谱表征 9

2.5结果与讨论 9

2.5.1反应原理 9

2.5.2红外光谱解析 10

2.5.3核磁共振图谱解析 11

第三章 姜黄素靶向纳米粒的制备及评价 13

3.1姜黄素靶向纳米粒的制备 13

3.2姜黄素纳米粒质量评价 13

3.2.1纳米粒粒径分布及Zeta电势 13

3.2.2载药纳米粒稳定性研究 14

3.3纳米粒的体外释放药性能研究 15

3.3.1检测波长的确定 15

3.3.2姜黄素标准曲线的绘制 16

3.3.2载药纳米粒的体外释放 18

第四章 结论与展望 20

参考文献 21

致谢 23

第一章 绪论

1.1前言

1.1.1姜黄素的性质与功能

姜黄素属于一种植物多酚，我们可以从我们所熟知的传统中药姜科植物姜黄的根茎中提取出来，其具有的β-二酮结构是植物界色素中比较少见的。姜黄素分子式为C₂₁H₂₀O₆，其化学结构如下图。姜黄素是一种特别常见的油溶性的色素，在乙醇、丙酮等中可以溶解，在水和乙醚中则不能够溶解。

现代科学通过对姜黄素的多年研究，已经确认姜黄素具有多种药理特性，其中最常见的有抗肿瘤、抗炎、抗氧化等 ^[1]。姜黄素在冰醋酸和碱性溶液中比较容易溶解，但是姜黄素很容易受到光、热等外环境条件的影响，在光照环境下容易分解，阿魏酸和香草醛^[2]就是其见光、受热分解的产物。除此之外，姜黄素在不同的环境和条件下的稳定性质也是不相同的。通常来说，在溶液pH值小于5的时候，姜黄素溶液相对而言是能够保持稳定性，但是伴随着溶液的pH值的升高，它的分解情况也会明显的加快^[3]。相比于溶液状态，姜黄素在固体状态下更稳定^[4]。从学术研究中我们了解到，被人体吸收后的姜黄素的主要代谢的场所是肝脏 ^[5]。

1.2.2姜黄素的应用现状及存在的问题

作为一种常见的食品添加色素姜黄素，它主要可以应用于食品领域，比如酱卤制品的染色。另外，姜黄素还可以作为酸碱指示剂，这是由姜黄素能在不同的pH条件下可以显示不同的颜色的特性所决定的。

姜黄素作为一种比较传统的药材，在中国、印度等其它国家已经有了很多年的运用记录^[6]。现代医学研究已经证实，在癌症、心血管疾病和神经疾病等方面，姜黄素都有着很好的治疗效果。尽管我们知道具有多种功能药效的姜黄素是一种可以为人类疾病治疗带来新的福利的药材，然而它缺点也不得不被人们所重视。姜黄素在水中的溶解特性非常差，大部分姜黄素吸收进入人体环境后会从粪便中排泄出去，存在于血液循环中的浓度是非常低的。因此姜黄素在人体内环境中生物利用度低等缺点是影响姜黄素临床应用的决定性因素。而药物传递系统中，我们知道溶解、渗透及代谢是影响口服药物生物利用度的三个最主要因素，姜黄素溶解性差，在人体内环境中溶解后的姜黄素的渗透机制是被动扩散并，并且它的扩散的速率还是比较快的^[7]，而渗透后的姜黄素会被快速代谢，因此姜黄素在人体内的药效不明显，这也限制姜黄素广泛应用的原因之所在。

1.1.3姜黄素的研究现状

在食品行业，主要以橙黄色粉末形式存在的姜黄素通常是作为一种能够食用的色素，基于此用途，对于姜黄素的含杂情况要求相对而言不太严格；而对于为人类健康保驾护航的医药领域，姜黄素的质量要求则非常高，尤其是姜黄素的纯度方面。目前已经有公司将姜黄素制成胶囊剂型，并将其作为一种保肝护肝的保健品进行服用。世界各国，为了解决姜黄素在临床上水中溶解度低、体外条件不稳定及体内生物利用度低等问题，已经研究发表了各种各样的的剂型专利。其中姜黄素纳米制剂是现阶段学者研究得比较多的剂型，主要包栝载体纳米粒、固体脂质体纳米粒、脂质体等等，下文就姜黄素纳米制剂的最新研究进展进行简单介绍。

通过固体脂质纳米粒化后的姜黄素，可以在很大程度上增强它的药理治疗效果。根据邓舒婷等人^[8-9]研究的实验课题姜黄素-固体脂质纳米粒，探讨将姜黄素制成固体脂质纳米粒对人体卵巢癌细胞株增殖的抑制作用，其实验结果显示，将姜黄素制备成固体脂质纳米粒，对所探究的这种癌细胞的生长抑制作用有明显的升高。顾吉晋等^[10]运用薄膜分散-挤出法成功制备了包封率为90% 左右的姜黄素脂质体，而其实验结果也表明制备的姜黄素脂质体具有抗过氧化的作用。许汉林等^[11]研究了关于姜黄素脂质体在大鼠体内的药物动力学特征，其相应的实验结果也表明将姜黄素制备成姜黄素脂质体后可以改变其在大鼠体内的药物动力学过程。进一步的研究也发现与姜黄素相比，姜黄素脂质体口服液吸收后进入血液速度更快，而代谢消除的速度被大大减慢，在血液中药物浓度也变得更高了。