基因递送材料和用于药物输送的光敏性纳米材料的合成及性能的研究

摘要

药物递送系统在医学和药学领域受到越来越多的关注，因为它可以大幅提高各种治疗方案的效率。与传统的肿瘤治疗方法（化疗）相比，建立刺激响应型药物递送系统可以减少药物在递送过程中的降解，在血液循环过程中增加药物在肿瘤部位的堆积，达到在时间上和空间上释放药物的效果，同时可以减少药物对正常细胞的伤害。光响应型材料受到人们越来越多的关注，因为在刺激性因素中光是最有希望的选择，它可以通过改变光照时间、光照强度以及光束直径来控制药物的释放。
　　基因治疗是一种将基因递送到细胞或组织用于遗传性疾病治疗的技术，目前已经广泛应用于癌症和传染性疾病的治疗。PEI是一种阳离子聚合物，由于其氨基基团较多， PEI的表面正电荷也较多，因此容易与带负电荷较多的分子如 DNA因静电相互作用结合。而且它还可以通过破坏溶酶体膜进而从内涵体中逃逸，因此PEI被成功的用于体内和体外的基因递送实验。研究证明，随着分子量的增大， PEI的转染效率随之增大，但是毒性也会相应增加。为了提高转染效率同时降低毒性，很多课题组对分子量较小的PEI进行了修饰，达到提高转染效率的目的。
　　一、本文设计了两种可以光致降解的药物递送系统。本文使用邻硝基卞醇和香豆素基团两种光敏基团，与乙醇胺和二甲基丙烯酰氯反应得到聚酯，通过乳液聚合的方法制备了光敏性的纳米粒。同时，为了考察它们的光致释放效应，将姜黄素和 lapachone包载在纳米粒中。本文对纳米粒进行了紫外可见光谱（UV-Vis）、动态光散射（DLS）和扫描电镜的表征，同时考察了纳米粒在细胞内的摄取和光控释放能力。通过对这些性能的研究，本文得出结论，利用聚乙二醇二甲基丙烯酸酯作为交联剂，光照之后纳米粒粒径会增大，但是不会增大很多，同时可以释放包封的药物，达到一定的治疗效果。
　　二、本文使用二硫化物作为交联剂将分子量较小的PEI连接成分子量较大的聚合物，当分子量较大的聚合物PEI-CL进入细胞后，二硫键在谷胱甘肽还原酶的作用下断裂，分子量减小，毒性随之减小，同时提高其转染效率。设计了PEI-CL聚合物，并使用红外光谱进行表征，并考察了它的转染效率。PEI-CL的转染效率明显高于PEI1.8K。

目录

声明

第一部分 光敏性纳米材料的合成及输送性能的研究

1.2 内源刺激响应聚合物

1.3 外源刺激响应型聚合物

1.4 本论文的研究内容及意义

第二章 光敏性纳米粒的合成及表征

2.1 引言

2.2 实验材料与方法

2.3 合成及表征

2.4 纳米粒的表征

2.5 本章小结

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.3 纳米粒的细胞评价

3.4 本章小结

第二部分 二硫化物交联的聚乙烯亚胺的合成及其基因递送性能的研究

第一章 文献综述

1.1 基因治疗及基因输送载体

1.2 病毒型载体

1.3 非病毒型载体

1.4 聚乙烯亚胺（PEI）载体

1.5 本课题的设计及研究目的和意义

第二章 交联剂和交联PE I的合成及表征

2.1 引言

2.2 实验材料与方法

2.3 合成及表征

2.4 结果与表征

2.5 本章小结

第三章 交联PEI（PEI-CL）作为基因载体的性能研究

3.1 引言

3.2 实验材料与方法

3.3 试验方法

3.4 细胞实验

3.5 结果与讨论

全文总结

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间取得的科研成果