基于FRET的还原响应性介孔二氧化硅纳米载药体系的研究

发布时间：2017-12-08 23:21

  本文关键词：基于FRET的还原响应性介孔二氧化硅纳米载药体系的研究

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【摘要】：药物在特定的靶部位释放可以使其对恶性肿瘤的疗效最大化,并减少药物对健康细胞和组织的毒性,因此,近年来在靶向药物递送系统(DDS)方面的研究已经取得了相当大的进展。但是这些DDS仍然存在一些不足,其中主要涉及到缺乏一个可以实时监测抗癌药物特别是非荧光药物的释放量的平台。因此,将靶向控释与实时监测整合在同一个DDS中具有重大意义。为了实现这一目的,我们构建了一个新型的多功能DDS,其具有靶向于CD44受体、还原响应控释和基于荧光共振能量转移(FRET)的实时监测药物释放过程的特点。本文首先用三乙醇胺代替常用的氢氧化钠和氨水通过共缩合法制备了稳定性良好的巯基功能化的胶体介孔二氧化硅纳米粒(CMS-SH),随后通过原位合成法在介孔中引入8-羟基喹啉锌与巯基络合,制备了作为药物储存池和FRET能量供体的介孔二氧化硅(Znq-CMS),并对其表面进行羧基和胱胺修饰得到了含有二硫键的末端为氨基的介孔二氧化硅纳米粒(Znq-CMS-SS-NH2),最后利用酰胺化反应将同时作为堵孔剂、靶标和FRET能量受体的荧光聚合物RhB-EA-HA接枝到Znq-CMS-SS-NH2表面,成功获得了基于FRET的还原响应性介孔二氧化硅纳米载药体系(FRET-CMS)。此外,我们以6-巯基嘌呤(6-MP)为模型药物,FRET-CMS为载体材料研究了其体外载药和还原响应控释特性,以及FRET-CMS在谷胱甘肽中的荧光信号变化。本文使用多种仪器对实验样品进行了表征,结果如下:(1)CMS-SH和Znq-CMS呈现较规则的球形形貌并且具有明显的蠕虫状孔道,大小相对均一,其粒径约为85 nm,是典型的Ⅳ型介孔纳米粒子,并呈现高比表面积和大的孔容,并且其稳定性良好。Znq-CMS具有较强的绿色荧光,且其荧光在一定的时间和pH范围内相对稳定。(2)通过后嫁接和酰胺化反应制备了含有二硫键的末端为氨基的介孔二氧化硅纳米粒子(Znq-CMS-SS-NH2),利用FT-IR和Zeta电位进行表征确认羧基和胱胺先后成功地修饰在了荧光介孔二氧化硅表面上。并且官能团修饰后其荧光发射波长蓝移15 nm。(3)FRET-CMS在水溶液中呈现良好的稳定性,TEM显示纳米粒子在聚合物修饰前后均呈现球形形貌,大小相对较均一,粒径变化不明显,但是FRET-CMS相较于聚合物修饰前介孔孔道变得模糊不清是由于聚合物链将部分介孔堵住所致。N2吸附-脱附分析表明FRET-CMS是典型的Ⅳ型介孔结构,但由于聚合物的包裹其比表面积、孔容和孔径均相应减小。此外,以380 nm的激发波长激发,FRET-CMS由于能量供体-受体对的完整FRET开关打开,出现了两个荧光发射峰,当加入一定浓度的谷胱甘肽(GSH)时,FRET开关关闭,571 nm处的红色荧光逐渐减弱而495 nm处的绿色荧光逐渐增强,证明了GSH可以有效地控制FRET开关。6-巯基嘌呤(6-MP)被有效包裹在FRET-CMS的介孔通道中,其载药率和包封率分别为8.39%和91.55%。当不存在GSH时,6-MP@FRET-CMS在24小时内没有释放,当加入一定浓度的GSH时,6-MP从介孔通道中释放出来,呈现还原响应性的药物释放曲线。综上所述,基于FRET的还原响应性介孔二氧化硅纳米载药体系为药物的靶向传递、控释和实时监测药物释放提供了良好的技术平台,是一种具有广阔前景的纳米载体材料。
【学位授予单位】：湖北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ460.1;TB383.1

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本文编号：1268243