金纳米壳修饰磁性温敏脂质体的制备及初步应用

发布时间：2017-10-02 06:42

  本文关键词：金纳米壳修饰磁性温敏脂质体的制备及初步应用

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【摘要】：为改善肿瘤化疗药物缺乏靶向性、毒副作用大的缺点,课题选用具有良好生物安全性的脂质体作为药物载体,结合磁性纳米材料及金纳米材料的特性,构建了金纳米壳修饰的磁性温敏脂质体(DOX-TSMLs-AuNSs-PEG)给药系统,并对其治疗及诊断能力进行了研究,主要内容包括:1、DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的制备及表征。实验采用化学共沉淀法制备水溶性、小粒径磁性纳米粒子(MNPs)并对其进行表征;以逆向蒸发法制备包裹MNPs及模型药物盐酸阿霉素(DOX?HCl)的磁性温敏脂质体(DOX-TSMLs),然后在DOX-TSMLs的表面包裹金纳米壳(AuNSs)并使用SH-PEG2000对其进行修饰,最终构建出目标给药系统DOX-TSMLs-AuNSs-PEG。采用共沉淀法制备的MNPs表现出良好的水溶性、分散性及超顺磁性,为粒径在12~15 nm的球形纳米粒子。脂质体进行处方优化后最终制备出的DOX-TSMLs-AuNSs-PEG粒径大小为208.3±1.3 nm,呈现较均一的球状形态,MNPs包裹在脂质体的内部,AuNSs包覆在脂质体的外表面,DOX包封率为51.4±0.6%,Fe浓度为7.5 mM,具有较强的磁响应性。DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在射频RF作用下具有较好的产热性能,体外药物释放结果显示,DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在生理状态下具有良好的稳定性,射频(RF)作用10 min后,其累计释放量即可达到近65%,表现出显著的射频控释性能。体外磁共振成像(MRI)和X射线(X-ray)成像结果显示,DOX-TSMLs-AuNSs-PEG可使T2场MRI信号显著降低,CT信号显著增强,具有较好的体外双成像能力。2、DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体外抗肿瘤活性研究。以人肝癌细胞HepG2为细胞模型,对DOX-TSMLs-AuNSs-PEG进行细胞学研究,结果显示脂质体药物转运系统具有较高的安全性,对HepG2细胞几乎无毒性作用;DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在2 h内即可转运进入细胞,当给予外加磁场时,脂质体能够更显著的在细胞内分布,RF作用下药物快速释放到达细胞核产生杀伤作用,诱导细胞凋亡。外加磁场、RF热疗与DOX化疗作用相结合对HepG2细胞的增殖产生显著的抑制作用。3、DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体内抗肿瘤活性研究。以S180荷瘤小鼠为动物模型,考察了DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在小鼠体内的药物代谢动力学,组织分布特征及对小鼠肿瘤生长抑制的药效学作用。药物代谢动力学结果显示,DOX包裹在脂质体内部之后其在小鼠体内停留的时间延长,消除速度减慢,具有一定的缓释效果;组织分布结果显示DOX-TSMLs-AuNSs-PEG可有效降低DOX在心脏及肾脏中的分布,增加在肿瘤部位的聚集,外加磁场作用下其在肿瘤部位的分布更为明显,显示出良好的磁靶向性;药效学结果表明,DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在外加磁场与射频RF作用下能够显著抑制肿瘤的生长速度,并对小鼠正常组织器官无明显损伤,有效地降低了单用DOX时的心、肾毒性,提高了药物的治疗指数。体内MR和X-ray成像结果显示,DOX-TSMLs-AuNSs-PEG具有良好的MR/X-ray成像性能,有望应用于肿瘤的诊断。综合以上研究结果,本实验成功构建出一种安全有效可控释的肿瘤靶向治疗与诊断一体的给药系统。为探索新型抗肿瘤给药系统提供了参考。
【关键词】：磁性温敏脂质体 金纳米壳 射频控释 MR/X-ray成像
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943;R965
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-17
• 英文缩略词表17-18
• 第一章 前言18-21
• 第二章 金纳米壳修饰的磁性温敏脂质体的制备21-55
• 1 实验材料21-22
• 1.1 仪器21
• 1.2 试剂21-22
• 2 实验方法22-31
• 2.1 铁（Fe）含量测定方法的建立22-23
• 2.1.1 检测波长的确定22-23
• 2.1.2 标准曲线的建立23
• 2.1.3 准确度23
• 2.1.4 精密度23
• 2.1.5 脂质体中铁含量的测定23
• 2.2 阿霉素（DOX）含量紫外可见分光光度测定方法的建立23-24
• 2.2.1 DOX检测波长的确定23-24
• 2.2.2 专属性24
• 2.2.3 标准曲线的建立24
• 2.2.4 准确度24
• 2.2.5 精密度24
• 2.3 阿霉素（DOX）含量HPLC测定方法的建立24-26
• 2.3.1 DOX检测波长的确定24-25
• 2.3.2 色谱条件25
• 2.3.3 标准曲线的建立25
• 2.3.4 准确度25
• 2.3.5 精密度25-26
• 2.4 包封率的测定26
• 2.4.1 超滤法26
• 2.4.2 葡聚糖凝胶柱法26
• 2.4.3 透析法26
• 2.5 磁性纳米粒子的制备26-27
• 2.6 磁性纳米粒子的表征27
• 2.6.1 分散性与磁响应性27
• 2.6.2 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）27
• 2.6.3 X射线衍射（XRD）27
• 2.6.4 透射电镜（TEM）及EDS元素分析27
• 2.7 磁性温敏脂质体的制备27-28
• 2.8 磁性温敏脂质体的处方筛选28
• 2.8.1 磷脂与胆固醇的比例28
• 2.8.2 孵育温度28
• 2.8.3 孵育时间28
• 2.8.4 探超时间28
• 2.8.5 药脂比28
• 2.8.6 MNPs的量28
• 2.9 磁性温敏脂质体表面金纳米壳的制备28-29
• 2.9.1 HAuCl4与Vc量的选择29
• 2.9.2 脂质体中金含量的测定29
• 2.10 脂质体的性质考察29-31
• 2.10.1 稳定性29
• 2.10.2 粒径分布29
• 2.10.3 透射电镜（TEM）及EDS元素分析29-30
• 2.10.4 X射线衍射（XRD）30
• 2.10.5 紫外可见全波长扫描（UV-Vis）30
• 2.10.6 发热性能30
• 2.10.7 磁学性质30
• 2.10.8 体外释药行为考察30
• 2.10.9 MRI与X-ray成像能力30-31
• 3 结果与讨论31-53
• 3.1 铁（Fe）含量的测定方法31-33
• 3.1.1 邻二氮菲-铁配合物的检测波长31-32
• 3.1.2 标准曲线32
• 3.1.3 准确度32
• 3.1.4 精密度32-33
• 3.2 阿霉素（DOX）含量紫外可见分光光度测定方法33-35
• 3.2.1 DOX的测定波长33
• 3.2.2 标准曲线33-34
• 3.2.3 准确度34
• 3.2.4 精密度34-35
• 3.3 阿霉素（DOX）含量HPLC测定方法35-37
• 3.3.1 DOX的检测波长35
• 3.3.2 专属性35-36
• 3.3.3 标准曲线36
• 3.3.4 准确度36-37
• 3.3.5 精密度37
• 3.4 包封率的测定方法37-38
• 3.4.1 超滤法37-38
• 3.4.2 葡聚糖凝胶柱法38
• 3.4.3 透析法38
• 3.5 磁性纳米粒子的表征38-41
• 3.5.1 分散性与磁响应性38-39
• 3.5.2 傅里叶变换红外光谱（FT-IR）39-40
• 3.5.3 X射线衍射（XRD）40
• 3.5.4 透射电镜（TEM）及EDS元素分析40-41
• 3.6 磁性温敏脂质体的处方筛选41-45
• 3.6.1 磷脂与胆固醇的比例41-42
• 3.6.2 孵育温度42
• 3.6.3 孵育时间42-43
• 3.6.4 探超时间43
• 3.6.5 药脂比43
• 3.6.6 MNPs的量43-44
• 3.6.7 磁性温敏脂质体的最优处方44
• 3.6.8 HAuCl_4与Vc量的选择44-45
• 3.7 脂质体的性质45-53
• 3.7.1 稳定性45
• 3.7.2 粒径分布45-46
• 3.7.3 透射电镜（TEM）及EDS元素分析46-47
• 3.7.4 X射线衍射（XRD）47-48
• 3.7.5 紫外可见全波长扫描（UV-Vis）48
• 3.7.6 发热性能48-49
• 3.7.7 磁学性质49-50
• 3.7.8 体外释药行为50-52
• 3.7.9 MRI与X-ray成像能力52-53
• 4 本章小结53-55
• 第三章 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体外抗肿瘤活性研究55-70
• 1 仪器与试剂55-57
• 1.1 仪器55
• 1.2 试剂55-56
• 1.3 主要溶液的配制56-57
• 1.3.1 PBS缓冲液56
• 1.3.2 完全培养基56
• 1.3.3 细胞冻存液56
• 1.3.4 50%的三氯乙酸56
• 1.3.5 1%的乙酸56
• 1.3.6 4%的SRB56
• 1.3.7 10 mmol/L Tris碱56-57
• 1.3.8 4%多聚甲醛固定液57
• 1.3.9 DAPI染液57
• 2 实验方法57-61
• 2.1 人肝癌细胞HepG2的培养57-58
• 2.1.1 细胞培养前的准备57
• 2.1.2 细胞复苏57
• 2.1.3 细胞传代57
• 2.1.4 细胞冻存57-58
• 2.2 空白脂质体对HepG2存活率的影响58
• 2.3 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体外细胞摄取58-59
• 2.4 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在HepG2内药物的释放59
• 2.5 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2存活率的影响59-60
• 2.6 外加磁场与RF作用下DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2存活率的影响60
• 2.7 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2凋亡状况的影响60-61
• 2.7.1 荧光显微镜检测细胞凋亡60
• 2.7.2 流式细胞仪检测细胞凋亡60-61
• 3 结果与讨论61-69
• 3.1 空白脂质体对HepG2存活率的影响61-62
• 3.2 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体外细胞摄取62-63
• 3.3 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在HepG2内药物的释放63-64
• 3.4 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2存活率的影响64-65
• 3.5 外加磁场与RF作用下DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2存活率的影响65-66
• 3.6 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对HepG2凋亡状况的影响66-69
• 3.6.1 荧光显微镜检测细胞凋亡66-67
• 3.6.2 流式细胞仪检测细胞凋亡67-69
• 4 本章小结69-70
• 第四章 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体内抗肿瘤活性研究70-90
• 1 实验材料70-71
• 1.1 仪器70
• 1.2 试剂70-71
• 1.3 实验动物71
• 2 实验方法71-75
• 2.1 荷瘤小鼠模型的建立71
• 2.2 DOX含量测定方法的建立71-73
• 2.2.1 色谱条件71
• 2.2.2 生物样品预处理方法71-72
• 2.2.2.1 血浆样品预处理方法71-72
• 2.2.2.2 组织样品预处理方法72
• 2.2.3 方法专属性考察72
• 2.2.4 标准曲线的建立72
• 2.2.5 回收率72-73
• 2.2.6 精密度73
• 2.3 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的药物代谢动力学研究73-74
• 2.4 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在小鼠体内的组织分布研究74
• 2.5 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对小鼠肿瘤生长抑制的药效学研究74-75
• 2.5.1 肿瘤生长抑制的药效学考察74
• 2.5.2 HE染色病理切片74-75
• 2.6 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体内成像能力考察75
• 2.6.1 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的MRI成像75
• 2.6.2 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的X-ray成像75
• 3 结果与讨论75-88
• 3.1 药物含量测定75-80
• 3.1.1 专属性75-78
• 3.1.2 标准曲线78
• 3.1.3 回收率78-79
• 3.1.4 精密度79-80
• 3.2 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的药物代谢动力学研究80-82
• 3.3 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG在小鼠体内的组织分布82-84
• 3.4 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG对小鼠肿瘤生长抑制的药效学研究84-88
• 3.4.1 肿瘤生长抑制的药效学考察84-86
• 3.4.2 HE染色病理切片86-88
• 3.5 DOX-TSMLs-AuNSs-PEG的体内成像能力88
• 4 本章小结88-90
• 第五章 全文总结90-92
• 参考文献92-98
• 个人简介98-99
• 致谢99

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1 赵鹏;非局部压电纳米梁和壳中波的传播分析[D];北京交通大学;2016年

2 张潘潘;金纳米壳修饰磁性温敏脂质体的制备及初步应用[D];郑州大学;2016年

3 谢n，

本文编号：958125