氧化还原敏感型姜黄素聚合物胶束的制备及其性质研究

发布时间：2017-03-22 07:07

  本文关键词：氧化还原敏感型姜黄素聚合物胶束的制备及其性质研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：氧化还原敏感型药物传递系统在控制释放方面具有十分重要的意义,本课题在姜黄素(Cur)单端引入一个具有还原敏感性质的二硫键(-SS-),制备出一种含-SS-的姜黄素衍生物(Cur-SS-COOH),再通过脱水缩合的方法将该姜黄素衍生物与双亲性二嵌段共聚物聚乙二醇单甲醚-聚乳酸(mPEG-PLA)化学键合,成功合成了一种具有氧化还原敏感特性的姜黄素前药胶束单体mPEG-PLA-SS-Cur,并通过透析的方法使其在水中自组装形成一种具有还原敏感性质的姜黄素胶束。与此同时,本实验还成功合成了非还原敏感型姜黄素前药胶束单体mPEG-PLA-Cur作为对照品,进而制备了非还原敏感性质的姜黄素胶束。通过对比两种姜黄素前药胶束在较强还原环境下(含10 mM二硫苏糖醇(DTT))的释药行为来验证mPEG-PLA-SS-Cur的还原响应性能。本课题采用1H NMR及13C NMR等手段证实了两种聚合物单体的成功合成,并根据1H NMR峰面积计算得到mPEG-PLA-SS-Cur和mPEG-PLA-Cur聚合物单体中姜黄素接枝率分别为89%和66%。通过芘荧光探针法,测得两种姜黄素聚合物胶束的临界胶束浓度(CMC)分别为6.74±0.36和7.13±0.94μg/mL。本课题采用动态光散射仪(DLS)对各胶束粒子的粒径进行测定,mPEG-PLA-SS-Cur和mPEG-PLA-Cur两种胶束粒径分别为115.60±5.89和102.87±2.50 nm。通过透射电子显微镜(TEM)对各胶束外观形貌进行观察,结果显示,两种胶束均呈圆球形均匀分布,大小均一,具有良好的分散性。本文根据1H NMR的积分面积计算出mPEG-PLA-SS-Cur和mPEG-PLA-Cur两种胶束载药量分别为8.22%和5.81%。本课题在模拟癌细胞内还原环境下(含10 mM DTT)进行了药物释放研究,结果显示,mPEG-PLA-SS-Cur的累积药物释放量(48.57±3.30%)显著高于mPEG-PLA-Cur(16.12±2.72%),其释放速度也明显快于mPEG-PLA-Cur。此结果充分证明了胶束中二硫键具有还原敏感的性质,还原环境可触发药物的快速释放。本课题选用人宫颈癌细胞(HeLa细胞)来对两种胶束的细胞毒性和细胞摄取能力进行了考察。细胞毒性研究发现还原敏感型胶束(IC50=4.38±0.34μM)较非还原敏感型胶束(IC50=9.87±0.59μM)具有更大的细胞毒性。细胞摄取实验结果显示还原敏感型胶束细胞摄取能力强于非还原敏感型胶束。从细胞摄取荧光图上可以看出,在进入细胞以后,姜黄素主要分布于HeLa细胞的细胞质和细胞膜上。综上所述,本课题成功合成了一种还原敏感型姜黄素聚合物胶束并对其进行了一系列性质研究,其有望成为新的抗肿瘤药物控制释放载体,在抗癌药物递送系统中具有非常广阔的应用前景。
【关键词】：抗肿瘤 姜黄素 还原敏感性 胶束 靶向释放
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943
【目录】：

• 中文摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 文献综述10-21
• 1.1 纳米药物传输系统简介10-11
• 1.2 聚合物胶束作为抗癌药物载体的研究进展11-12
• 1.3 环境敏感型纳米药物传输系统研究进展12-17
• 1.3.1 还原敏感型纳米药物传输系统研究进展12-15
• 1.3.2 pH敏感型纳米药物载体简介15
• 1.3.3 温度敏感型纳米药物载体简介15-17
• 1.3.4 其他刺激响应型纳米药物载体简介17
• 1.4 改善姜黄素生物利用度的研究进展17-19
• 1.5 课题的设计思路及研究意义19-21
• 第二章 姜黄素的纯化及其结构修饰21-29
• 2.1 原料、试剂与仪器21-22
• 2.1.1 原料与试剂21
• 2.1.2 实验仪器21-22
• 2.2 姜黄素的纯化22-23
• 2.2.1 姜黄素的纯化22-23
• 2.2.2 结果与讨论23
• 2.3 含二硫键的姜黄素衍生物（Cur SS COOH）的合成及表征23-26
• 2.3.1 含二硫键的姜黄素衍生物（Cur SS COOH）的合成23-24
• 2.3.2 含二硫键的姜黄素衍生物（Cur SS COOH）的表征24-26
• 2.3.3 结果与讨论26
• 2.4 单端羧基化姜黄素（Cur COOH）的合成及表征26-29
• 2.4.1 单端羧基化姜黄素（Cur COOH）的合成26-27
• 2.4.2 单端羧基化姜黄素（Cur COOH）的表征27-28
• 2.4.3 结果与讨论28-29
• 第三章 聚合物胶束单体的合成及表征29-41
• 3.1 实验原料、试剂与仪器29-30
• 3.1.1 实验原料与试剂29
• 3.1.2 实验仪器29-30
• 3.2 mPEG-PLA的合成及表征30-32
• 3.2.1 mPEG-PLA的合成30
• 3.2.2 mPEG-PLA的表征30-31
• 3.2.3 结果与讨论31-32
• 3.3 mPEG-PLA-SS-Cur的合成及表征32-34
• 3.3.1 mPEG-PLA-SS-Cur的合成32
• 3.3.2 mPEG-PLA-SS-Cur的表征32-33
• 3.3.3 结果与讨论33-34
• 3.4 mPEG-PLA-Cur的合成及表征34-36
• 3.4.1 mPEG-PLA-Cur的合成34
• 3.4.2 mPEG-PLA-Cur的表征34-35
• 3.4.3 结果与讨论35-36
• 3.5 两种姜黄素聚合物单体的其他表征36-41
• 3.5.1 两种姜黄素聚合物单体的渗透凝胶色谱（GPC）表征36-37
• 3.5.2 两种姜黄素聚合物单体的紫外光谱（UV）表征37-38
• 3.5.3 两种姜黄素聚合物单体的红外光谱（IR）表征38-39
• 3.5.4 两种姜黄素聚合物单体的荧光光谱表征39-41
• 第四章 姜黄素前药胶束的制备及其性质研究41-48
• 4.1 实验原料、试剂与仪器41
• 4.1.1 实验原料与试剂41
• 4.1.2 实验仪器41
• 4.2 姜黄素前药胶束的制备41-42
• 4.2.1 氧化还原型姜黄素前药胶束制备41-42
• 4.2.2 非氧化还原型姜黄素前药胶束制备42
• 4.3 姜黄素前药胶束的性质研究42-48
• 4.3.1 两种姜黄素胶束的临界胶束浓度（CMC）测定42-44
• 4.3.2 姜黄素胶束的透射电子显微镜（TEM）测试44-45
• 4.3.3 姜黄素胶束的粒径和Zeta电位测试45-48
• 第五章 姜黄素前药胶束的药物释放研究48-57
• 5.1 实验试剂与仪器48-49
• 5.1.1 实验原料与试剂48
• 5.1.2 实验仪器48-49
• 5.2 各前药胶束载药量49
• 5.3 姜黄素前药胶束的药物释放实验49-57
• 5.3.1 Cur-SH的合成与表征49-53
• 5.3.2 高效液相色谱（HPLC）标准曲线的建立53-54
• 5.3.3 药物释放介质的配制54
• 5.3.4 药物释放实验54-55
• 5.3.5 结果与讨论55-57
• 第六章 体外细胞实验57-66
• 6.1 实验试剂与仪器57-58
• 6.1.1 实验试剂57
• 6.1.2 实验仪器57-58
• 6.2 细胞毒性实验58-62
• 6.2.1 培养基的配制58
• 6.2.2 样品溶液的配制58
• 6.2.3 HeLa细胞复苏58
• 6.2.4 HeLa细胞传代58-59
• 6.2.5 细胞毒性实验（CCK-8 实验）59
• 6.2.6 结果与讨论59-62
• 6.3 细胞摄取实验62-66
• 6.3.1 HeLa细胞复苏62
• 6.3.2 传代HeLa细胞62-63
• 6.3.3 样品溶液的配制63
• 6.3.4 细胞摄取实验63
• 6.3.5 结果与讨论63-66
• 第七章 结论与展望66-69
• 7.1 主要结论66-67
• 7.2 展望67-69
• 参考文献69-74
• 发表论文、专利及科研情况说明74-75
• 致谢75-76

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