基于甜菜碱—萘酰亚胺两亲性分子自组装的巯基响应荧光纳米载体

摘要

纳米药物载体有许多优良的特性:它能改善疏水性药物的水溶性，延长体内药物循环的半衰期。持续的释放药物可以减少用药的频率，其定向释放功能，可以将将药物优先传输到病变部位而使全身副作用减小到最低。由于肿瘤细胞内涵体中的GSH等含巯基的化合物浓度是正常细胞内浓度的2-3个数量级，所以还原刺激方式已经成为目前设计刺激性载体最常用的刺激方式之一。然而这些载体及其包裹的药物在细胞内的分布情况的研究主要是通过荧光和同位素标记的方法，但外加荧光分子可能会影响纳米载体和药物在体内的传递，而同位素则会对正常细胞有很强的毒副作用。因而，设计一种能实时监测纳米载体及药物在细胞内分布情况的方法是具有重要意义的。
　　基于以上问题的思考，在本文中我们设计了一种两亲性分子化合物8，并用核磁和质谱对化合物8进行了表征。化合物8由萘酰亚胺和十八烷基链以及亲水的季铵盐组成，中间由二硫键连接。该两亲性分子在水溶液中能形成纳米囊泡，在含巯基化合物的作用下二硫键会断裂，药物释放的同时会伴随着荧光的变化，通过观察载体荧光的变化就能监测药物的释放情况。我们探讨了不同pH值、DTT浓度和还原剂对该纳米粒子与DTT响应的影响。纳米粒度仪研究表明，该纳米粒子的分散性很好，粒径为80-120 nm，PDI为0.16，而且能长时间保存。另外用高效液相色谱仪研究了纳米粒子对DTT响应的机理。该纳米粒子能包裹阿霉素，我们用方波伏安法对阿霉素的释放行为进行了监测，包裹阿霉素的纳米载体在DTT的作用下释放出阿霉素且荧光由蓝色变成黄绿色。最后我们用激光共聚焦显微镜对包裹阿霉素的纳米载体在癌细胞内的释放情况进行了研究，结果表明在体内巯基的作用下纳米载体裂解并释放出阿霉素，同时荧光发生变化。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 两亲性分子的概述

1．1．1 两亲性分子的结构和特点

1．1．2 两亲性分子自组装

1．2 刺激响应型纳米载体

1．2．1 刺激响应型纳米载体在癌细胞内的传递

1．2．2 刺激响应型纳米载体的优势

1．2．3 刺激响应型纳米载体的类型

1．3 巯基响应纳米载体的类型和研究进展

1．3．1 巯基响应纳米载体的概述

1．3．2 巯基响应纳米胶束

1．3．3 巯基响应纳米胶囊

1．3．4 巯基响应纳米聚合物囊泡

1．3．5 巯基响应纳米凝胶

1．3．6 巯基响应树状和大分子药物载体

1．3．7 巯基响应基因载体

1．4 本论文的研究背景、意义及主要内容

1．4．1 研究背景与意义

1．4．2 主要研究内容

2 甜菜碱-萘酰亚胺两亲性荧光分子的合成及表征

2．1 引言

2．2 仪器和主要试剂

2．3 化合物的合成与表征

2．3．1 合成路线

2．3．2 化合物1的合成

2．3．3 化合物2的合成

2．3．4 化合物3的合成

2．3．5 化合物4的合成

2．3．6 化合物5的合成

2．3．7 化合物7的合成

2．3．8 化合物8的合成

2．4 小结

3 巯基响应荧光纳米载体的制备及其性能研究

3．1 引言

3．2 仪器和主要试剂

3．3 实验部分

3．3．1 纳米载体的制备

3．3．2 纳米载体的粒径、形貌及Zeta电位

3．3．3 纳米载体刺激响应的影响因素

3．3．4 纳米载体对DTT响应的粒径变化

3．3．5 高效液相色谱分析纳米载体对DTT的响应变化

3．4 结果与讨论

3．4．1 纳米载体的粒径和形貌

3．4．2 纳米载体刺激响应的影响因素

3．4．3 不同响应时间DTT对纳米载体粒径变化

3．4．4 高效液相色谱仪分析纳米载体对DTT的响应

3．5 小结

4 纳米载体包裹阿霉素及其体外释放性能研究

4．1 引言

4．2 仪器和主要试剂

4．3 实验部分

4．3．1 阿霉素纳米载体的制备

4．3．2 阿霉素方波伏安(SWV)标准曲线

4．3．3 阿霉素纳米载体的包封率

4．3．4 纳米载体对阿霉素电化学信号的影响

4．3．5 电化学监测阿霉素纳米载体的体外释放

4．4 结果与讨论

4．4．1 阿霉素的标准曲线

4．4．2 阿霉素纳米载体的包封率和载药量

4．4．3 纳米载体对阿霉素电化学信号的影响

4．4．4 电化学监测阿霉素纳米载体的体外释放

4．5 小结

5 阿霉素纳米载体在癌细胞内的传输

5．1 引言

5．2 实验仪器与试剂

5．3 实验部分

5．3．1 细胞培养液的配制

5．3．2 细胞复苏

5．3．3 细胞传代

5．3．4 细胞计数

5．3．5 细胞冻存

5．3．6 阿霉素纳米载体在癌细胞内的释放

5．4 结果与讨论

5．5 小结

总结与展望

参考文献

研究生期间主要成果

致谢