硅/磷脂纳米复合物作为抗癌药物载体的研究

摘要

化学治疗法是肿瘤学中最广泛应用的方法，但传统的化疗药给药方式存在靶向性低，毒副作用大，容易出现肿瘤耐药性等多重障碍，严重影响了癌症的治疗。现如今，随着纳米科技的发展，设计出一种纳米载药系统应用于化疗药物的传递，从而降低给药剂量、降低毒副作用、提高细胞吸收具有明显的临床意义。在诸多纳米粒材料的选择中，硅纳米粒由于其具有诸多良好的物理化学性质被广泛应用于药物传递及生物成像，然而普通二氧化硅纳米粒性质较为单一且载药量较小;介孔二氧化硅药物容易渗漏，靶向释放性能较差，这些都限制了二氧化硅纳米粒的进一步发展和应用。除此之外相对于脂质体，二氧化硅纳米粒的生物相容性、流动性和长循环性均存在一定劣势，值得进一步研究和修饰。
　　为了解决以上问题，本论文中设计合成出两种硅/磷脂纳米复合物用于阿霉素的pH敏感性释放。首先我们合成出一种硅酸铁@脂质体纳米复合物(ILH)，该纳米复合物能够在酸性条件的刺激下实现释药，达到肿瘤靶向性的效果，同时其特殊的载药释药机理使其具有了“质子海绵效应”，在进入细胞后实现内体/溶酶体逃逸从而增加了其入核效率。体外光声成像实验发现该纳米复合物具有较高的体外光声信号，有潜力作为光声成像的造影剂，因此可以同时实现生物成像和药物传递的双重功能。体外细胞实验结果表明，在相同药物浓度下，该纳米载药系统较游离药相比对癌细胞有更强的杀伤能力(48.4±7.7％ v.s.26.2±8.4％，p＜0.001)。共聚焦激光显微镜结果显示该纳米载体能够提高药物入胞的效率，促进药物在细胞核内的蓄积，并提高癌细胞对化疗药的敏感性，为抗癌药的传递、癌症诊断提供了一种新的工具。
　　第二种pH敏感性纳米复合物则是设计出介孔硅@磷酸钙@脂质体用来同时包载多种药物，通过对肿瘤不同通路的阻断达到更好的治疗效果。MSNs包载亲水性药物阿霉素，pH敏感性材料磷酸钙作为门控材料包裹在MSNs外层将介孔通道堵塞，防止药物提前释放，同时后期可以破坏细胞内体溶酶体系统。脂质体在最外层不仅引入了PEG，增加了粒子的长循环型，同时包载一种疏水性光敏剂酞菁锌(PCZn)。实验结果显示，纳米粒介导的联合给药策略较单纯化疗药给药疗效明显提升，且磷酸钙涂层引入的钙离子促进了纳米粒的入胞。综上所述，这两种pH敏感性纳米复合物载体在化疗药物的传递和癌症成像诊断中具有明显的优越性，有进一步研究的价值。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1 硅纳米粒在药物传递及成像方面的应用

1．1 硅纳米粒的概述

1．2 硅纳米粒在抗癌药物pH靶向控释方面的研究

1．3 SiNP在生物成像中的应用

1．4 光声成像

2 脂质体在药物传递领域的应用

2．1 脂质体的概述

2．2 长循环脂质体的优势

3 包载药物的选择

3．1 阿霉素

3．2 酞菁锌

第二章 模型药体外分析方法学的建立

1 材料

1．1 药品和试剂

1．2 实验仪器

2 实验方法

2．1 激发-发射波长的选择

2．3 标准曲线的绘制

2．4 精密度试验

3 结果与讨论

4 小结

第三章 两种纳米载药系统的制备及理化性质的考察

1 仪器与试药

1．1 仪器

1．2 药品与试剂

2 实验方法

2．1 Chol-mPEG2000的合成

2．2 硅酸铁纳米粒的合成

2．3 介孔硅@磷酸钙(羟基磷灰石)纳米粒的构建

2．4 空白长循环脂质体及酞菁锌长循环脂质体的制备

2．5 硅酸铁／脂质体纳米复合物(ILH)和介孔硅@磷酸钙@脂质体纳米复合物(SCaL)的构建

3 实验结果

3．1 硅酸铁纳米粒的工艺筛选

3．2 介孔硅@磷酸钙(羟基磷灰石)纳米粒的构建

3．3 酞菁锌脂质体制备方法的选择

3．4 两种纳米系统理化性质的考察

3．5 ILH体外光声成像研究

4 讨论

5 小结

第四章 药物体外释放实验

1 仪器与试剂

2 实验方法

2．1 载药量的确定

2．2 ILH体外药物释放曲线

2．3 MSN@CaP体外药物释放曲线

3 实验结果与讨论

3．1 ILH体外药物释放曲线

3．2 MSN@CaP体外药物释放曲线

第五章 体外抗癌能力研究

1 仪器与试剂

1．1 仪器

1．2 试剂

1．3 细胞株

2 实验方法

2．1 细胞培养

2．2 MTT实验

2．3 细胞摄取实验

3 实验结果与讨论

3．1 MTT实验

3．2 细胞摄取实验

全文总结与展望

参考文献

硕士期间科研成果

致谢