粒径可膨胀纳米载体用于光动力疗法的研究

摘要

纳米粒子是光动力疗法（PDT）治疗癌症的重要载体，临床效果往往受限于单线态氧（1O2）的极短寿命和有限的的扩散半径。为解决此难题，本课题假设1O2响应型纳米胶束载体，光触发后粒径膨胀，则可实现光敏剂的按需释放。咪唑，一种众所周知的1O2清除剂，通过胺解法连接于两亲性共聚物胶束的疏水内核，同时和具有生物相容的锌离子Zn2+进行配位络合，以此来提高载体的稳定性。模型光敏剂，二氢卟吩 e6（Ce6），物理包载于两亲性共聚物胶束的疏水内核。包载光敏剂的胶束对光照高度敏感，光触发产生1O2引发载体由咪唑向亲水性尿素的转化，进而引起载体粒径的增大，导致Ce6的迅速释放以及胞内分布。 载体聚合物 mPEG-PAsp-IM和 mPEG-PBLA的成功合成通过核磁共振氢谱（1H NMR）得以验证。载体的临界胶束浓度（CMC）使用芘荧光探针法测定，结果为11.7±0.4μg/mL。对各载体胶束的粒径和形貌使用马尔文粒度仪（DLS）和透射电子显微镜（ TEM）进行考察，结果显示，实验组胶束mPEG-PAsp-IM-Zn2+/Ce6，30 min内随着激光照射时间的延长，胶束粒径逐渐增大，30 min至2 h粒径基本不再变化，而对照组胶束mPEG-PBLA/Ce6，其粒径在光照前后几乎没有变化。TEM结果与DLS结果一致。 胶束的载药量利用高效液相色谱法进行测定，实验组为3.3%，对照组为0.6%。体外释放实验中，在pH7.4条件下，对实验组和对照组分别进行光照和不光照处理，实验组未经光照的胶束36 h的累计释放量只有20.8%，光照的胶束释放了56.7%，差别较明显；而对照组在相同条件下未经光照和光照的胶束释放量分别为19.4%和21.2%，差别较微弱。说明载体mPEG-PAsp-IM-Zn2+中的咪唑与激光照射产生的1O2发生了反应，导致载体结构变化，粒径随之变化，因而加快Ce6释放；载体mPEG-PBLA不含咪唑环，1O2不与之发生反应，粒径无明显变化，Ce6释放速率基本一致。 在细胞和动物实验中，与游离Ce6对照相比，这种粒径可膨胀的纳米系统基本上将更多的 Ce6递送至肿瘤部位，并且在4T1肿瘤小鼠中显示出改善的体内抗肿瘤功效，使得PDT具有整合1O2清除剂和光敏剂的前所未有的级联反应。 综上所述，本课题构建的1O2敏感纳米载体有望用于高效递送不同类型光敏分子，具有较高临床转化价值。

目录

声明

第1章 文献综述

1.1 药物载体种类简介

1.2光动力疗法（Photodynamic therapy，PDT）

1.3 提高载体稳定性方法

1.4 课题的设计思路与研究意义

第2章 聚合物胶束单体的合成

2.1 实验原料、试剂与仪器

2.2 L-天冬氨酸-4-苄酯-N-羧基环内酸酐（BLA-NCA）的合成与表征

2.3 mPEG-PBLA的合成及表征

2.4 PEG-PAsp-IM的合成及表征

第3章 载药胶束的制备及其性质研究

3.1 实验原料、试剂与仪器

3.2 胶束的制备

3.3 胶束的性质研究

第4章 载药胶束的体外释放研究

4.1 实验原料、试剂与仪器

4.2 胶束载药量

4.3 载药胶束的药物释放实验

第5章 载药胶束的生物学研究

5.1 实验原料、试剂与仪器

5.2 载药胶束的细胞毒性实验

5.3 载药胶束的细胞摄取实验

5.4 生物分布

5.5 光动力学治疗效果评价

第6章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 展望

参考文献

发表论文、专利及科研情况说明

致谢