表面多功能化纳米粒子制备及其肿瘤细胞靶向体外研究

摘要

本文以酰氯化方法合成了单端生物素化的聚乙二醇，并用1H-NMR进行了表征。利用辛酸亚锡为主引发剂，单端生物素化的聚乙二醇的另一端羟基为共引发剂，催化丙交酯开环聚合合成了生物素化聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物(Biotin-PEG-PLA)。该共聚物同样用1H-NMR进行了表征。利用合成得到的Biotin-PEG-PLA两亲性嵌段共聚物，采用纳米沉淀的方法制备了Biotin-PEG-PLA纳米粒子。以透射电子显微镜和动态光散射等手段对纳米粒子的形貌和粒径进行了表征。结果表明：纳米粒子呈规则的球状，粒度均一且分散性良好，粒径在100纳米以下。 用亲和素(Avidin)修饰了纳米粒子，利用亲和素-生物素体系(Biotin-Avidininteractions)及Avidn存在四个与生物素结合的活性位点这一特性，构建了进一步表面功能化平台。定量分析了Avidin与纳米粒子的连接效率。 用活化生物素同转铁蛋白(Transferrin，Tf)反应制成生物素活化的转铁蛋白(Biotin-Tf)，将其作为靶向因子对Avidin修饰的Biotin-PEG-PLA纳米粒子进行生物功能化。用浓度差减法测量了转铁蛋白与Avidin修饰的Biotin-PEG-PLA纳米粒子的结合效率，并用蛋白质凝胶电泳定性表征。用生物素化的RGD环状多肽(Biotin-RGD)作为另一种靶向因子对Avidin修饰的Biotin-PEG-PLA纳米粒子进行生物功能化，制备不同靶向功能的纳米粒子。用生物素化的RGD环状多肽和生物素活化的转铁蛋白同时对Avidin修饰的Biotin-PEG-PLA纳米粒子进行生物双功能化，制备双功能化的纳米粒子。 以绿色荧光染料Bodipy对纳米粒子进行了荧光标记，利用荧光倒置显微镜对U251人脑胶质瘤细胞吞噬不同表面功能化、双功能化和未进行修饰的纳米粒子的效率进行了研究，研究表明：U251细胞对四种纳米粒子均有一定的吞噬效果，而且在6-8h时最为明显；双功能化可以一定程度上增强U251细胞对纳米粒子的吞噬。流式细胞仪结果定量地显示对纳米粒子进行功能化可以提高U251细胞对纳米粒子的吞噬，且双功能化可以显著提高吞噬效果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1脑胶质瘤和血脑屏障

1.1.1脑胶质瘤

1.1.2血脑屏障简介

1.1.3物质通过血脑屏障的方式

1.1.4影响因素

1.2靶向药物控释体系

1.3药物控释体系的优点

1.4纳米微粒的表面修饰

1.4.1纳米微粒的表面修饰概述

1.4.2常用纳米微粒的表面修饰材料

1.5聚乳酸

1.5.1聚乳酸性质

1.5.2聚乳酸合成一般方法

1.6聚乙二醇

1.7生物素和亲和素

1.8纳米粒子制备方法

1.8.1制备方法

1.8.2两亲性嵌段共聚物在选择性溶剂中的自组装

1.9转铁蛋白-转铁蛋白受体系统在跨血脑屏障药物载体中的应用

1.10 RGD及RGD在跨血脑屏障药物载体中的应用

1.11本课题研究的内容及意义

第二章Biotin-PEG-PLA嵌段聚合物合成及纳米粒子制备

2.1引言

2.2实验流程图

2.3实验原料与仪器

2.4生物素酰氯合成

2.5生物素化聚乙二醇合成与提纯

2.5.1生物素化聚乙二醇合成

2.5.2生物素化聚乙二醇提纯

2.5.3产率测定

2.5.4聚合物核磁表征

2.6功能化聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物合成及表征

2.6.1丙交酯合成

2.6.2 Biotin-PEG-PLA合成

2.7纳米粒子的制备

2.8结果与讨论

2.8.1生物素酰氯制备与生物素化聚乙二醇合成与表征

2.8.2丙交酯的制备

2.8.3 Biotin-PEG-PLA合成

2.8.4合成工艺影响因素

2.8.5纳米沉淀方法制备粒子

第三章 表面修饰Biotin-PEG-PLA纳米粒子及其靶向性研究

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验原料与仪器

3.2.2纳米沉淀法Biotin-PEG-PLA纳米粒子

3.2.3 Biotin-PEG-PLA纳米粒子与Avidin结合及饱和量的测定

3.2.4 Tf修饰纳米粒子

3.2.5 RGD修饰纳米粒子

3.2.6单、多功能化包载荧光纳米粒子制备

3.2.7体外细胞吞噬实验

3.2.8流式细胞仪检测细胞吞噬效率

3.3结果与讨论

3.3.1 Avidin与Avidin修饰纳米粒子的分离

3.3.2转铁蛋白修饰纳米粒子定量分析

3.3.3结合定性实验

3.3.4 RGD结合量的测定

3.3.5体外细胞吞噬

3.3.6体外细胞吞噬流式细胞仪检测结果

全文结论

参考文献

致 谢