三嗪基响应性纳米复合材料的制备及其对DOX载药性能研究

发布时间：2020-07-09 11:47

【摘要】：有机共价网络骨架结构以其较高的孔隙率、高比表面积、高效率的热稳定性能受科学家们的重视。因其药物质量多、化学结构坚固、生物相容性好、对正常组织杀伤力小等优点,近几年多应用在药物传递系统中。三嗪本身独特的pH响应性和可修饰性,可以在作为缓释药物载体的同时,达到环境响应性释放的目的。本研究以三嗪基为基础,基于傅克反应(FCA,Friedel-Crafts alkylation)、叠氮化反应、点击反应等化学方法制备了三种pH响应性的聚合物纳米复合材料,探究其药物负载及释放性能,并对细胞毒性进行表征,主要工作如下:(1)利用FCA反应的方法设计合成了一种基于三嗪骨架pH环境刺激响应型的聚合物纳米芘三嗪(NCTP)材料。该材料在水溶液中可以负载抗肿瘤药物阿霉素(DOX,Doxorubicin),用多种结构表征方法对NCTP的化学结构进行了表征。通过Zeta电位可证明该材料在水溶液中50 h仍可稳定存在,其胶束的粒径大小在194 nm左右,该纳米聚合物复合材料在水溶液中可负载DOX,形成载药胶束,最大载药量可达55%。制备的载DOX的NCTP材料在肿瘤细胞的模拟体液中,可缓慢释放DOX。数据表明20 h时,载DOX的NCTP材料在肿瘤的模拟体液中(pH为5.0的PBS溶液)释放率可达50%,最大累计释放量达55%。制备的NCTP材料对人的宫颈癌细胞(Caski细胞,HeLa细胞)没有明显的毒性作用,细胞活性均在95%以上。载DOX的NCTP材料能够更好地释放药物,因而对细胞毒性比游离的DOX毒性强,Caski和HeLa细胞在载DOX的NCTP材料的作用下,细胞活性在20%左右,而在游离的DOX作用下,细胞活性均在30%。因此基于三嗪pH环境响应性的药物载体在输送DOX到癌症组织有广阔的应用前景。(2)利用Mc-Murry偶联反应,以4-溴二苯甲酮为反应物,制备两端带有溴的四苯乙烯(TPE)单体,利用FCA反应,合成四苯乙烯三嗪(CTPE),热聚合合成纳米四苯乙烯三嗪(NCTPE)。通过Zeta电位可证明该材料在水溶液中50 h仍可稳定存在,其载DOX的胶束粒径大小在164 nm左右,该纳米聚合物复合材料可负载DOX,在水溶液中形成载药胶束,最大载药量可达37%。制备的载DOX的NCTPE材料在模拟体液的环境中,可缓慢释放药物DOX。数据表明20 h时,载DOX的NCTP材料在肿瘤的模拟体液中(pH为5.0的PBS溶液)释放率可达60%,最大累计释放量达70%。同时,该材料对Caski细胞,HeLa细胞没有明显的毒性作用,Caski和HeLa细胞的细胞活性在NCTP材料的作用下均在80%以上。载DOX的NCTP材料能够更好地释放药物,因而对细胞毒性比游离的DOX毒性强,Caski和HeLa细胞在载DOX的NCTP材料的作用下,细胞活性在20%左右,而在游离的DOX作用下,细胞活性均在30%以下。因此AIE修饰的三嗪骨架纳米复合物的药物载体在输送DOX到癌症组织有广阔的应用前景。(3)利用叠氮化反应、点击反应,将香豆素作为光敏剂修饰在三嗪基上,在负载药物的同时,外层包覆具有NIR响应性的聚多巴胺,将所得的最终聚多巴胺包覆的载体(PNCPC)应用在药物传递系统中。PNCPC的结构组分与预计结果量基本符合。通过Zeta电位可证明该材料在水溶液中50 h仍可稳定存在,其胶束的粒径大小在189nm左右,该纳米聚合物复合材料可负载DOX,在水溶液中形成载药胶束,最大载药量可达37%。制备的载DOX的PNCPC材料在模拟体液的环境中,可缓慢释放药物DOX。数据表明20 h时,载DOX的PNCPC材料在肿瘤的模拟体液中(pH为5.0的PBS溶液),经过808 nm的红外灯照射后释放率可达45%,最大累计释放量达64%。细胞毒性实验则表明该材料对Caski细胞,HeLa细胞没有明显的毒性作用,Caski和HeLa细胞的细胞活性在PNCPC材料的作用下均在80%以上。载DOX的PNCPC材料红外灯下能够更好地释放药物,因而对细胞毒性比游离的DOX、无红外灯照射时的载DOX的PNCPC材料的毒性都强,Caski和HeLa细胞在载DOX的PNCPC材料的作用及红外灯照射下,细胞活性在25%左右,而在游离的DOX作用下,细胞活性均在30%左右。因此基于三嗪骨架纳米复合物的pH及光双重响应性的药物载体在输送DOX到癌症组织有广阔的应用前景。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R961;R943
【图文】：

纳米药物载体的发展史示意图（HumanToxicol,1988,7(1):15-19）

多孔材料的孔径分类Fig.1-2Porousmaterialsporesizeclassification

POFs材料的分类（ChemicalReview,2017.117(3):1515-1530）

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 刘利萍,吴泽志,李苹,傅遍红;天然高分子磁微球作为靶向制剂的研究进展[J];药物生物技术;2004年01期

本文编号：2747409