多功能介孔硅纳米载药体系的构建及其抗肿瘤应用研究

发布时间：2017-09-25 04:16

  本文关键词：多功能介孔硅纳米载药体系的构建及其抗肿瘤应用研究

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【摘要】：纳米药物载体能够延长药物在体内循环时间,增强药物在肿瘤位点的累积并实现靶向给药降低组织毒性。在此基础上,通过将靶向、治疗、成像等功能集合于同一纳米结构单元之上构建得到多功能纳米载体,来满足临床应用环境下多样化的需求,已经成为纳米药物载体下一个重要的发展方向。介孔二氧化硅纳米(MS)作为一种无机纳米材料,具有比表面积较大、孔径可调、孔体积较大、表面易于修饰、稳定性高,生物相容性好等优良特性,已经成为一种受到广泛应用的纳米药物载体。目前已有大量基于介孔硅平台构的刺激响应药物运输体系的报道,但在控制循环过程中药物的泄露情况,提高载体靶向性,实现多重治疗方法联用等方面还有改进空间。本文以介孔二氧化硅纳米颗粒为基础,构建多功能纳米药物载体,开展了以下两方面的研究工作:(1)基于芬顿反应的功能化介孔硅用于肿瘤细胞成像及靶向治疗本章在介孔硅内部同时包载二茂铁甲酸和基于罗丹明结构的Fe3+探针,使用具有良好生物相容性的β-环糊精作为堵孔基团,而后非共价修饰RGD肽链作为靶向基团。该设计以介孔硅作为纳米反应容器,利用二茂铁甲酸催化肿瘤细胞内部的过氧化氢发生芬顿反应生成高细胞毒性的羟基自由基作为治疗试剂,造成肿瘤细胞DNA的损伤,同时反应产生的二茂铁甲酸摀离子与Fe3+探针配位,使探针荧光增强,实现肿瘤细胞的靶向治疗和成像的结合。(2)基于银纳米颗粒堵孔的金纳米棒-介孔硅复合结构的低泄露多功能纳米治疗平台的构建本章将金纳米棒的光热性质与介孔硅高负载量、生物相容性良好的特性相结合,利用溶胶-凝胶法在金纳米棒表面包裹介孔硅壳层,并在介孔硅壳层内部包埋光敏剂TMPy P4。然后在壳层外部共价交联单链DNA,以DNA为模板原位生长银纳米颗粒封堵介孔进而修饰AS1411核酸适配体作为靶向基团构建多功能肿瘤治疗平台。在未抵达靶细胞时,光敏剂分子被金纳米棒猝灭而没有光学活性,当进入肿瘤细胞后,细胞内高浓度的谷胱甘肽通过与银纳米颗粒形成稳定的Ag-S键,使其从DNA上脱离,实现负载光敏剂的释放。释放的光敏剂恢复光学活性,在激发光照射下产生单线态氧。同时,结合颗粒内部金棒的光热效应,该治疗平台可以有效杀伤肿瘤细胞。
【关键词】：纳米载体 介孔硅纳米颗粒 金纳米棒 芬顿反应 靶向治疗
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943;R96;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 本文所用英文缩略词表11-12
• 第1章 绪论12-29
• 1.1 纳米药物载体概述12-14
• 1.1.1 纳米药物载体的优势12-13
• 1.1.2 纳米药物载体的常用材料13-14
• 1.2.介孔硅纳米材料14-22
• 1.2.1 介孔硅纳米材料的合成15
• 1.2.2 介孔硅纳米材料的表面修饰15-16
• 1.2.3 介孔硅纳米材料在生物医学领域的应用16-22
• 1.3 金纳米棒22-26
• 1.3.1 金纳米棒的特性22
• 1.3.2 金纳米棒在肿瘤治疗领域的应用22-25
• 1.3.3 介孔硅-金纳米棒核壳结构纳米颗粒25-26
• 1.4 多功能纳米药物载体26-27
• 1.5 本文选题依据及研究内容27-29
• 第2章 基于芬顿反应的功能化介孔硅用于肿瘤细胞成像及靶向治疗29-45
• 2.1 前言29-30
• 2.2 实验部分30-34
• 2.2.1 主要试剂和仪器30
• 2.2.2 铁离子探针的合成30-31
• 2.2.3 介孔硅纳米颗粒的合成31
• 2.2.4 二茂铁甲酸和探针分子的包载31
• 2.2.5 β-环糊精及RGD肽链的修饰31-32
• 2.2.6 琼脂糖凝胶电泳分析32-33
• 2.2.7 纳米载药体系泄露情况考察33
• 2.2.8 流式细胞数据的测定和分析33
• 2.2.9 共聚焦显微镜成像33-34
• 2.2.10 细胞毒性实验34
• 2.3 结果与讨论34-44
• 2.3.1 铁离子探针光谱性质考察35-37
• 2.3.2 二茂铁甲酸催化的芬顿反应对DNA切断能力的考察37
• 2.3.3 MS@CD@RGD纳米颗粒的合成与表征37-39
• 2.3.4 环糊精堵孔效果考察39-40
• 2.3.5 MS@FcCA/P@CD对过氧化氢的响应40-41
• 2.3.6 纳米载药体系靶向性考察41-42
• 2.3.7 细胞内H_2O_2成像42
• 2.3.8 MS@Fc CA/P@CD@RGD细胞毒性考察42-44
• 2.4 小结44-45
• 第3章 基于金纳米棒-介孔硅复合结构的低泄露多功能纳米治疗平台的构建45-65
• 3.1 前言45-46
• 3.2 实验部分46-50
• 3.2.1 主要试剂和仪器46
• 3.2.2 Au NR的制备46-47
• 3.2.3 Au NR@MS的制备47
• 3.2.4 Au NR@MS-NH_2的制备47
• 3.2.5 Au NR@MS-COOH的制备47
• 3.2.6 Au NR@MS-P1的制备47
• 3.2.7 光敏剂的包载47
• 3.2.8 Au NR@ TMPy P_4@MS@Ag NPs的制备47-48
• 3.2.9 Au NR@ TMPy P_4@MS@Ag NPs-AS1411的制备48
• 3.2.10 体外药物释放48
• 3.2.11 流式细胞数据的测定和分析48-49
• 3.2.12 共聚焦显微镜成像49
• 3.2.13 纳米载药体系光热性能的测试49
• 3.2.14 纳米载药体系光动力学治疗/光热治疗效果的测定49-50
• 3.3 结果与讨论50-64
• 3.3.1 Au NR@MS@Ag NPs的合成与表征51-53
• 3.3.2 金纳米棒对TMPy P_4猝灭作用考察53-54
• 3.3.3 纳米颗粒光热性能考察54-55
• 3.3.4 纳米药物载体载药量测定55
• 3.3.5 GSH诱导药物释放研究55-58
• 3.3.6 纳米载药体系靶向性及细胞内在化行为考察58-59
• 3.3.7 细胞内GSH诱导药物释放研究59-60
• 3.3.8 纳米载药体系的多功能治疗效果考察60-64
• 3.4 小结64-65
• 结论与展望65-67
• 参考文献67-77
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文77-78
• 附录B 各化合物的核磁与质谱图78-80
• 致谢80

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3 张兆荣,索继栓,张小明,李树本;介孔硅基分子筛研究新进展[J];化学进展;1999年01期

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本文编号：915302