普鲁兰多糖基声控释药纳米载体研究

发布时间：2020-10-19 08:14

　　 普通纳米药物递送系统由于在病灶区域不能可控快速释放药物而导致治疗效果下降,因此,能实现在时间和空间上可控释药的各种刺激响应的纳米药物递送系统是近年来药物递送系统研究的热点。超声敏感的智能型纳米药物递送系统可以在外界的超声作用下,实现在病灶区域可控快速释放药物,从而提高治疗效果。本文以普鲁兰多糖为骨架,合成了一种新型声控释药纳米药物递送载体,并对其包载药物的性能进行了研究。1.利用4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基作为连接臂将硬脂酸接枝到普鲁兰多糖链上,合成了含有超声敏感键烷氧基胺(C-ON)的两亲性分子P-OC。核磁共振氢谱(~1H NMR),高分辨质谱(HRMS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明合成的分子结构正确。采用透析法制备纳米胶束,透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)结果表明:P-OC形成的纳米胶束呈均匀分布的球状,粒径为202.43±3.37 nm,Zeta电位为-17.00±0.14 mV。高分辨质谱检测到P-OC分子经过超声作用后,发生断裂产生1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶硬脂酸酯,表现出较好的超声响应行为。溶血实验和MTT实验结果显示P-OC空胶束拥有良好的血液相容性和细胞相容性。2.以阿霉素(DOX)为疏水抗癌药物模型,透析法制备P-OC/DOX载药纳米胶束,当药载比为1/10时,载药纳米胶束包封率和载药率分别为65.65±0.02%和7.46±0.02%。体外释药实验表明P-OC/DOX载药纳米胶束在超声(1.0 MHz,9.9 W)作用30 min后,24 h DOX的累积释放量达到73.66±1.31%,而没有超声处理的累积释放量只有37.71±1.78%,体现了P-OC/DOX载药纳米胶束拥有良好的超声控制释药行为。进一步利用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪对MCF-7细胞摄取载药胶束及超声控制释药进行定性和定量分析,结果显示P-OC/DOX载药胶束在超声(1.0 MHz,9.9 W)作用5 min,与MCF-7共孵育4 h后,其胞内DOX荧光强度9579.00±239.00,与未超声处理的荧光强度6002.50±140.71相比有极显著差异(p0.01),并且超声处理后的DOX主要分布在细胞核中,表明P-OC/DOX能在细胞内很好地对超声做出响应。细胞毒性实验表明P-OC/DOX载药胶束在外界超声(1.0 MHz,9.9 W)作用5 min,DOX浓度为10μg/m L时,MCF-7及HepG2细胞存活率分别为13.12±3.53%、11.10±2.68%,而未超声处理的载药纳米胶束在相同DOX浓度时,其细胞存活率分别为在55.62±1.94%、57.24±2.42%,两者相比,载药胶束在超声作用后呈现出更强的癌细胞杀伤力;载药纳米胶束P-OC/DOX在外界超声作用下对MCF-7及HepG2细胞的IC_(50)为0.98μg/mL、1.73μg/m L,与游离DOX的IC_(50)分别为1.12μg/m L、2.87μg/mL相比,载药纳米胶束在外界超声作用下,显现出更好的生长抑制效果。3.小鼠乳腺癌细胞(4T1)移植BALB/c小鼠模型的抗肿瘤效果显示:载药纳米胶束P-OC/DOX在外界超声作用后,平均瘤重抑制率达到80.98%,和未超声作用的载药胶束平均瘤重抑制率43.28%相比具有显著差异,表明了P-OC/DOX载药胶束在体内具有良好的超声控制释药行为以及较好地抗肿瘤效果。综上所述,载药纳米胶束P-OC/DOX拥有良好的超声响应行为,可实现在时空上对药物的控释,作为智能药物递送系统具有良好的应用前景。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ460.1;TB383.1
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 智能型纳米药物递送系统
    1.2 内源刺激响应型药物载体
        1.2.1 pH敏感型纳米药物载体
        1.2.2 氧化还原敏感型纳米药物载体
        1.2.3 酶敏感型纳米药物载体
        1.2.4 温度敏感型纳米药物载体
    1.3 外源刺激响应型药物载体
        1.3.1 光敏感型药物载体
        1.3.2 磁敏感型药物载体
        1.3.3 超声敏感型药物载体
    1.4 多重敏感型纳米药物载体
    1.5 普鲁兰多糖用于纳米药物载体的研究
    1.6 本论文的选题依据及研究内容
        1.6.1 选题依据
        1.6.2 研究内容
2 超声敏感载体材料合成及自组装纳米胶束性质研究
    2.1 引言
    2.2 试剂和仪器
        2.2.1 试剂
        2.2.2 仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 超声敏感P-OC材料的合成
        2.3.2 载体材料结构表征
        2.3.3 聚合物P-OC纳米胶束的制备
        2.3.4 临界胶束浓度(CMC)测定
        2.3.5 P-OC纳米胶束粒径和Zeta电位测定
        2.3.6 透射电镜TEM观察纳米胶束形态
        2.3.7 纳米胶束稳定性检测
        2.3.8 P-OC纳米胶束在超声环境下的响应行为
        2.3.9 统计学分析
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 载体材料合成及结构表征
        2.4.2 临界胶束浓度(CMC)的测定
        2.4.3 P-OC纳米胶束的粒径和电位检测
        2.4.4 透射电镜观察纳米胶束形态
        2.4.5 稳定性检测
        2.4.6 P-OC纳米胶束在超声环境下的响应行为
    2.5 小结
3 P-OC载药纳米胶束的制备及性质研究
    3.1 引言
    3.2 试剂和仪器
        3.2.1 试剂
        3.2.2 仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 P-OC/DOX载药纳米胶束的制备
        3.3.2 P-OC/DOX载药纳米胶束的载药量和包封率的检测
        3.3.3 P-OC/DOX载药纳米胶束的粒径和Zeta电位的测定
        3.3.4 P-OC/DOX载药纳米胶束与游离DOX荧光发射测定
        3.3.5 P-OC/DOX载药纳米胶束体外释药检测
        3.3.6 统计学分析
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 DOX标准曲线的建立
        3.4.2 P-OC/DOX载药纳米胶束的理化性质分析
        3.4.3 P-OC/DOX载药纳米胶束的粒径和Zeta电位
        3.4.4 P-OC/DOX载药纳米胶束与游离DOX荧光发射光谱测定
        3.4.5 P-OC/DOX载药纳米胶束体外释药行为
    3.5 小结
4 P-OC载药纳米胶束的体外活性评价
    4.1 引言
    4.2 试剂和仪器
        4.2.1 试剂
        4.2.2 仪器
    4.3 实验方法
        4.3.1 细胞的复苏和培养
        4.3.2 红细胞溶血实验
        4.3.3 MTT细胞毒性实验
        4.3.4 激光共聚焦显微镜观察胞内药物分布
        4.3.5 流式细胞仪检测细胞对纳米胶束的摄取
        4.3.6 MCF-7细胞对载药纳米胶束摄取机理
        4.3.7 统计学分析
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 P-OC纳米胶束的生物相容性检测
        4.4.2 P-OC/DOX载药纳米胶束体外抗肿瘤效果
        4.4.3 细胞摄取P-OC胶束的定性分析
        4.4.4 细胞摄取P-OC胶束的定量分析
        4.4.5 MCF-7细胞对载药纳米胶束摄取机理
    4.5 小结
5 P-OC载药纳米胶束的体内活性评价
    5.1 引言
    5.2 试剂和仪器
        5.2.1 试剂
        5.2.2 仪器
    5.3 实验方法
        5.3.1 细胞的复苏和培养
        5.3.2 建立荷瘤小鼠模型及体内治疗
        5.3.3 石蜡切片的制备
        5.3.4 对组织切片进行苏木精-伊红染色
        5.3.5 统计学分析
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 载药纳米胶束对小鼠体重的影响
        5.4.2 载药纳米胶束对肿瘤生长抑制作用
        5.4.3 载药纳米胶束对肿瘤瘤重的影响
        5.4.4 组织学观察
    5.5 小结
结论
参考文献
附录A 相关溶液的配置
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

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本文编号：2846957