新型多功能药物载体的制备、调控及载药评价

发布时间：2017-08-06 14:00

  本文关键词：新型多功能药物载体的制备、调控及载药评价

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【摘要】：微纳米药物载体具有不同尺寸、形态、表面配体等特性,在提高药物利用率与降低药物副作用上有着优异的效果,已被广泛应用于生物医学工程领域。另一方面,多功能药物载体同时具备载药与成像能力,在肿瘤治疗领域受到越来越高的关注。因此,如何制备多功能药物载体同时具有治疗与诊断功能的高效粒子是当今研究的热点与难点。本论文旨在通过电喷技术制备的优势,将Fe304磁性纳米粒子、二甲基硅油、高分子聚合物组合为一核壳结构的多功能复合型微球,并且通过改变电喷条件一步控制微球形态及结构,探索不同形貌的多功能药物载体的制备、调控及评价。本论文的主要研究方法及结论总结如下：(1)聚已内酯(PCL)微球的制备及表面形态调控基于单针电喷技术制备了PCL微球,并通过使用不同的有机液体作为收集液,调控PCL微球的表面形貌。所使用的五种收集液均为PCL的非溶剂,未固化的粒子与甲醇、乙醇、丙二醇、正丁醇和正硅酸乙酯相互作用后,分别形成了有序可控的多孔椭球形、大孔洞半球形、表面纸片状球形,莲蓬半球形,高尔夫球形的微球。不同形貌特征的产生的原因主要是收集液的物理性质不同程度地影响了材料间的相分离过程。(2)磁响应PCL多孔微球的制备及其药物控释研究通过在电喷前驱液PCL-DCM中加入Fe304纳米粒子制备磁性多孔PCL微球(粒径约20 gm)。X射线能谱和傅里叶变换红外光谱分析证明Fe304被成功嵌入到多孔微球中。通过振动样品磁强计的测定及磁铁吸附实验证明,磁性微球具备良好的超顺磁特性,磁性微球的饱和磁化值可通过提高其中的磁粒含量而增加。实验对比光滑PCL微球,多孔PCL微球,磁性多孔PCL微球的载药和释药效果,三种微球对抗炎药物吲哚美辛的包覆效率分别达到98%,83%和75%,XRD峰谱显示包覆后吲哚美辛以无定形态存在。体外药物释放测试中,多孔微球的释药速度明显快于表面光滑的实心微球,且磁性微球在有外部交变磁场(40 kHz)刺激下的释药速度也要高于无磁场诱导时的速度。Higuchi和Korsmeyer-Peppas模型理论表明该药物释放行为遵循扩散机制。(3)核壳结构微球的制备、结构调控及生物评价以二甲基硅油作为内层流体,PCL-DCM溶液作为外层流体,采用同轴电喷法制备具有核壳结构的微球。通过调控工作距离、聚合物浓度、电压、流速及收集液等实验条件,获得核壳粒子的尺寸、壳核厚度比及形状的最佳化调控。MTT试验中,使用不同浓度的核壳微球(10μg-10 mg/mL)与成纤维细胞共培养24小时,证明所制备的核壳微球无细胞毒性。通过观测大鼠成纤维细胞的形态,证明所制备的核壳微球对细胞的生长并无明显影响。(4)多功能复合型微球的制备通过在二甲基硅油-PCL核壳微球中载入Fe304和药物,实现了微球体系载药-成像双重功能的复合。后续研究将评估这种微球的核磁共振成像及超声成像效果。本论文重点探究了不同工作条件对单针电喷、同轴电喷过程的影响,为更为复杂的电喷的多功能药物载体的研究打下了基础。后续的研究将尝试使用与PCL和硅油更为匹配的材料进行三轴电喷,并进一步优化实验参数,以获得多层核壳的粒子作为多功能药物载体应用。
【关键词】：电喷 聚已内酯 多功能 药物载体 微球 多孔 磁响应
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 中英文对照表9-17
• 第1章 绪论17-31
• 1.1 微纳米多功能药物载体概述17-18
• 1.1.1 微纳米药物载体的形式及基质材料17
• 1.1.2 微纳米药物载体的优势17-18
• 1.2 微纳米聚合物粒子的制备方法18-22
• 1.2.1 乳化法18-19
• 1.2.2 自组装法19-20
• 1.2.3 微流控法20-22
• 1.2.4 静电喷雾法22
• 1.3 微纳米药物载体的调控方向22-29
• 1.3.1 载体表面修饰23
• 1.3.2 智能响应型微纳米药物载体23-28
• 1.3.3 诊疗型多功能药物载体28-29
• 1.4 选题背景和立体思想29
• 1.5 主要研究内容29-31
• 第2章 PCL微球的制备及表面形态调控31-38
• 2.1 前言31
• 2.2 实验部分31-34
• 2.2.1 化学试剂与仪器31-32
• 2.2.2 PCL粒子的制备32-33
• 2.2.3 PCL粒子的表征33
• 2.2.4 收集方式及收集液选择33-34
• 2.3 结果与讨论34-37
• 2.3.1 粒子制备与表征34-35
• 2.3.2 粒子表面形态对表面静态接触角的影响35-36
• 2.3.3 收集液对形貌影响的机制分析36-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第3章 磁响应PCL多孔微球的制备及其药物控释研究38-51
• 3.1 前言38
• 3.2 实验部分38-41
• 3.2.1 化学试剂与仪器38-39
• 3.2.2 磁性PCL粒子的制备39
• 3.2.3 磁性PCL粒子的表征39-41
• 3.3 结果与讨论41-47
• 3.3.1 磁性PCL粒子形貌表征41-44
• 3.3.2 磁性PCL粒子成分表征44-47
• 3.4 磁性PCL粒子的磁滞回线与磁场响应47
• 3.5 磁性PCL粒子载药释放47-50
• 3.5.1 吲哚美辛标准曲线测定47
• 3.5.2 包覆率与累积释放研究47-48
• 3.5.3 药物释放模型拟合与机制研究48-50
• 3.6 本章小结50-51
• 第4章 核壳结构微球的制备、结构调控及生物评价51-66
• 4.1 前言51
• 4.2 实验部分51-54
• 4.2.1 化学试剂与仪器51-52
• 4.2.2 核壳粒子的制备52-53
• 4.2.3 核壳粒子的表征53-54
• 4.3 核壳粒子结构表征54-61
• 4.3.1 调节电喷参数控制核壳粒子结构54-58
• 4.3.2 使用不同收集液调控核壳粒子形貌58-59
• 4.3.3 核壳粒子粒径分布及核壳比59-61
• 4.4 FT-IR61
• 4.5 核壳粒子载药释放研究61-64
• 4.5.1 苏丹红G标准曲线测定61-62
• 4.5.2 不同核壳比对核壳粒子释药影响研究62-64
• 4.6 核壳粒子的细胞兼容性评价64-65
• 4.6.1 MTT实验64
• 4.6.2 荧光染色实验64-65
• 4.7 本章小结65-66
• 第5章 多功能复合型微球的制备66-70
• 5.1 前言66
• 5.2 化学试剂、仪器与实验操作66-67
• 5.3 磁性核壳粒子的光镜图67-68
• 5.4 三针同轴电喷产物光镜图68-69
• 5.5 磁性微球的MRI成像效果69
• 5.6 本章小结69-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 参考文献72-79
• 致谢79-80
• 在读期间研究成果80

【参考文献】

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1 胡青莲;高分子纳米材料作为核酸和药物载体用于肿瘤治疗的研究[D];浙江大学;2013年

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本文编号：630081