光和pH响应阿霉素递送系统构建及NIR定量分析

发布时间：2020-03-30 13:24

【摘要】：刺激响应型药物传递体系的设计是保证药物传递时空监控的基础。为了更好地理解和预测目标体系中信息,需要精确估计系统特性。由于近红外光谱(NIRS)(750-2500 nm)的环境友好性,非侵入性和无损测量特性,同时结合准确而可靠的定量分析模型,NIRS在工业生产和学术研究过程中对材料质量评估起到了重要作用,特别是分析含有大量CH,OH,SH或NH基团的有机成分的材料。尽管近红外光谱作为分析技术已经广泛应用,但其对现代多组分药物递送系统(DDS)的定量和定性分析应用仅限于对常规药物鉴别及其定性分析。因此,本论文探索了NIRS用于分析构建的新型DDS体系和多元建模的可行性,以证明NIRS分析技术为DDS定性和定量分析提供了一种极具前景的替代方法。本文设计了三种对化学或物理双重刺激具有特异反应性,用于阿霉素(DOX)递送的初始DDS,并使用NIRS分析对设计的DDS体系的几个重要特性进行定量分析。首先基于生物相容性聚乙烯醇(PVA)设计聚合体系,DOX通过可反应基团与PVA共价连接。我们的研究结果证实,p H依赖性的DOX在酸性环境(p H=5.0,6.0)中从PVA-DOX释放速率更快,而在中性p H环境(p H=7.4)中释放速率更慢。为了进一步强调协同作用的重要性。新型p H和NIR响应由中孔二氧化硅纳米粒子核心(MSN)和聚多巴胺-金纳米粒子外壳组成,用于构建的DOX体系。该系统设计将光热等多重协同作用,在p H=5.0条件下确定了触发释放行为,在红外照射下大约15小时增加了19%,所设计的系统显示出优异的光热效应(η=49%)。更为重要的是,这证实了所设计的纳米结构具有了协同作用。另外,也研究了基于多巴胺负载纳米颗粒(PDNS)作为DOX底物来研究将三种治疗模式应用于一个系统中以增强释放效率。合成和控制Ti O2纳米粒子后,DOX通过π-π叠加负载。在NIR作用下,它们表现出良好的热稳定性和显著的光热转换效率(η=34.9%)。此外,在低p H环境下将触发DOX释放。另一方面,电子自旋共振谱(ESR)证明了由于Ti O2存在,这种纳米结构在紫外光照射下具有产生活性氧(ROS)的能力。对于第一种和第二种阐述的DDS和NIRS结合多变量分析已用于在p H=5的缓冲溶液中释放DOX。回归模型显示了实际测量值与NIRS的预测值之间的相关性。对于基于PDNS的DDS,实际分析了PDNS粒度及其分布的特征。通过NIR光谱收集样品,建立样品的光谱数据库。利用偏最小二乘法提取的三个系统的回归NIRS模型具有高精度线性,高相关系数R290%,光谱预处理后均方根误差(RMSE)低。经过频谱预处理,光谱特征区间选择,回归模型参数优化和异常值消除,优化的模型准确性和稳定性显著提高。论文研究具有刺激药物传递体系的设计和近红外光谱定量分析的研究对未来新型药物的开发具有重要的意义。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.33;TQ460.1
，

本文编号：2607599