新型自携氧纳米胶束用于肿瘤光动力学治疗

发布时间：2020-05-21 01:12

【摘要】：光动力学治疗(Photodynamictherapy,PDT)具有低侵扰性、高时空选择性、对正常组织低毒且能够诱导抗肿瘤免疫响应,逐渐成为一种重要的肿瘤临床治疗方法。PDT的本质是将光敏剂注射到体内,并通过特殊的光进行照射,光敏剂吸收能量并传递给胞间的氧,进而产生具有高生物毒性的活性氧(Reactive oxygenspecies,ROS)并诱导肿瘤细胞凋亡。然而,目前临床PDT主要局限于浅表面肿瘤的治疗,主要是因为多数肿瘤均处于乏氧的微环境,导致PDT效率在大体积或深部肿瘤治疗受到严重的限制。此外,PDT过程对氧的消耗也会进一步加剧肿瘤区域乏氧状况。目前已有自携氧纳米材料的连续报道,包括人造红细胞、全氟化碳、二苯蒽内环氧化合物等,用以改善肿瘤组织乏氧状况、进一步加速PDT临床应用。蒽能够与单线态氧(1O2)发生反应形成对应的内环氧化合物,在热的作用下又能够可逆释放1O2,被认为是一种可靠的活性氧载体。其中9,10-二苯蒽(DPA)最具代表性,但相应的内环氧化合物十分稳定,室温下其半衰期长达数年,即使在60℃处理也没有明显的1O2释放,使得其在生物医学领域应用受到限制。为了解决上述问题,我们基于DPA结构进行分子设计,提高相应内环氧化合物的ROS释放能力,实现其在PDT领域的应用。本文设计并合成了一种新型的自携氧纳米胶束,通过近红外光的选择性照射实现1O2的可控释放,克服了传统PDT过程中因肿瘤组织乏氧导致的治疗效率低下的难题。为了提高1O2释放能力,我们在DPA分子邻位引入了甲基及甲氧基等基团,并通过可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合得到了含有取代二苯蒽(MDMA)功能性结构的两亲性嵌段共聚物,其亲水段为寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(POEGMA),疏水段为甲基丙烯酸正丁酯(nBMA)、MDMA以及四苯基卟啉(TPPMA)结构单元。TPP的引入能够实现一步法原位光氧化DPA,提高光氧化效率,而nBMA单元充当“稀释剂”的作用,降低MDMA以及TPPMA的聚合位阻。通过光氧化反应,成功得到含有内环氧化合物的功能性聚合物,利用纳米沉淀法包载近红外染料分子IR780,得到了水溶性的纳米胶束粒子。所设计的纳米胶束体系表现出十分优异的ROS释放能力。相比于非携氧纳米胶束粒子,乏氧状况下细胞以及活体的PDT效果均显著提升,诱导凋亡以及死亡细胞比例仍然高达90%,展现出广阔的生物医用前景。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R730.5;TB383.1

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本文编号：2673498