功能性超支化聚氨酯纳米凝胶的开发及其应用探索

发布时间：2020-05-25 10:50

【摘要】：化疗仍然是目前治疗恶性肿瘤的重要手段。然而,由于小分子化疗药物的靶向性差、循环时间短、易产生耐药性、系统毒性明显等毒副作用,极大限制了其临床的进一步应用。近年来,纳米技术的发展,为改善化疗药物的输运方式、降低毒副作用、增强治疗效果方面提供了有效的途径。纳米凝胶药物传递系统与其他纳米载体相比虽然在提高药物递送效率方面具有一些优点,但其复杂的制备过程仍然限制了其进一步的应用。本工作中,我们通过一步合成法,制备了一种以聚乙二醇为亲水外壳、聚氨酯为疏水内核,具有还原响应核壳结构的超支化聚氨酯纳米凝胶(RS-CSPUNGs)。获得的RS-CS-PUNGs不仅具有理想流体动力学半径(20±3.0 nm)和较窄的粒径分布,并且与不含二硫键的超支化聚氨酯纳米凝胶(CS-PUNGs)对照组相比,在含有谷胱甘肽(GSH)的PBS中也表现出智能的还原响应时间依赖性溶胀行为。进一步,我们以阿霉素(DOX)为药物模型,载药的RS-CS-PUNGs与对照组载药的CS-PUNGs相比,GSH(10 mM)可以显著提高载药RS-CS-PUNGs的药物释放速率。流式细胞术和激光共聚焦(CLSM)数据表明,载药的RS-CSPUNGs能更快的释放所担载的药物表现出更强的细胞内荧光强度。此外,MTT实验表明,担载DOX的RS-CS-PUNGs在24小时的细胞毒性明显低于游离DOX组;但是在72 h后,与载药的CS-PUNGs相比,细胞毒性明显增强,与纯药组无明显差异。上述研究结果表明:这种纳米凝胶制备的新策略具有进一步应用的潜力。
【图文】：

纳米医学,癌症,时间表,领域

图 1.1 癌症纳米医学领域主要发展时间表[17]。传统癌症治疗的局限性促进了纳米技术在癌症治疗的方面，并被称为癌症纳米医学，以往的纳米给药载体是通过 EPR 效应来实现肿瘤部位的给药[12]。主要是因为肿瘤组织的血管壁由于生长太快，而存在着 100~600 nm 的漏隙，纳米载体可以通过这些漏隙在肿瘤部位富集。其独特的功能和应用如：药物传输、诊断、成像等方面已经在临床上展现出巨大的潜力。理想纳米给药载体一方面能够通过血管壁的漏隙进入到肿瘤组织内部，另一方面可以避免被体内的 RES 器官清除。如图 1.1 所示，在开发纳米药物载体的过程中，不同类型的纳米粒子被用作药物传输载体，如：超支化树枝状大分子[13]、胶束[14]、纳米囊泡[15]、脂质体[16]等被制备成药物传输系统。其中，一些治疗性纳米颗粒如脂质体白蛋白聚合物胶束等已经被用于癌症治疗[17]。用于化疗的纳米载体可分为靶向或非靶向给药设计两大类，同时也可分为以有机分子为主要构建材料的载体和以无机元素（通常是金属）为核心的载体。1.2.1 无机纳米药物载体

两亲性聚合物,胶束,药物,智能

图 1.2 两亲性聚合物胶束作为药物和基因传递的智能纳米载体[43]。其次，较高的分子量、较大的流体力学半径、较低的临界胶束浓度（CMC和合理的尺寸（10～200nm）使聚合物胶束在血液中具有更长的循环时间，能将药物分子稳定的输送到肿瘤组织，同时消除免疫反应，改善药代动力学和药在正常组织的非特异性分布。此外，，由于载药方式为物理包埋，可以在同一胶纳米载体内共载多种药物和成像造影剂等，便于诊断和治疗的同时进行。最后聚合物胶束可以通过分子设计引入各种功能性官能团来改善药物载体的靶向用和药物传递效率。目前，越来越多的工作正致力于新型聚合物载体材料和载胶束的控制释放研究，表明多功能聚合物纳米载药胶束在肿瘤治疗领域具有广的应用前景[14, 44, 45]。1.2.4 超支化聚合物超支化聚合物（Hyperbranchedpolymers，HPs）是一种高度支化的三维大子。其球状和枝状结构使其具有丰富的官能团和分子腔，同时具有低粘度、高
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ427.26;TQ460.4;TB383.1

【参考文献】