磁性核-壳结构多功能药物载体的构建及其性能研究

摘要

在当前抗肿瘤研究的领域里，单一的治疗手段往往已经无法达到与满足治疗需求。传统的放疗和化疗治疗手段也对正常组织产生很大的毒性与伤害。因此，运用多种新颖的治疗手段（如光热疗法，光动力学疗法等），结合靶向性与敏感释放性能的药物载体，改变药物的给药方式，延缓机体耐药性的产生，并降低抗癌药物对正常组织的毒性，提高药物的稳定性和生物利用度的协同治疗方式，已经成为当前研究的一大热点。因此，该论文设计和制备了三种磁靶向多功能药物载体，研究了它们的结构、性能和协同抗肿瘤作用。论文的主要研究结果如下:
　　1、以磁性Fe3O4纳米微球为磁核，外层包裹多孔的金属Fe-MOF，然后再以绿色生物分子植酸(IP6)为模板和磷源，使用尿素为造孔剂和pH调节物质，水热法制备羟基磷灰石(HAp)包裹在Fe3O4@Fe-MOF微球表面，得到最终产物Fe3O4@Fe-MOF@HAp。研究结果表明，该复合微球能够有效地负载抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)，载药量高达32.96μg/mg。复合物的饱和磁化强度为34emu/g，能够有效的实现磁靶向。同时结合HAp的良好的生物相容性与pH响应特性，实现了在模拟肿瘤细胞区域所处的偏酸性环境下对抗癌药物的控制释放，可以大大降低其对正常组织的毒副作用，有效杀死肿瘤细胞。
　　2、以制备的Fe3O4纳米粒子为磁性核，在加入金纳米粒子的同时，利用盐酸刻蚀Fe3O4产生的Fe3+原位氧化吡咯单体(Py)使其聚合从而制备出Fe3O4@Au/PPy复合微球。研究结果表明，Fe3O4@Au/PPy复合载体的DOX负载量高达46.84μg/mg，复合物的饱和磁化强度为20 emu/g，具有磁靶向特征。研究还发现Fe3O4@Au/PPy复合微球具有良好的光热以及诱导产生单线态氧性能，集磁靶向、光热治疗、光动力治疗及化学治疗多种功能于一体，具有较强的抗肿瘤细胞的能力。同时，具有磁靶向的Fe3O4能够进一步增强抗癌疗效，减少对正常组织的副作用。
　　3、通过一步水热法成功制备出新颖的具有核壳结构的磁性纳米复合微球Fe3O4@MoS2@ZnO。研究结果表明，Fe3O4@MoS2@ZnO复合微球负载DOX量高达68.14μg/mg，复合物的饱和磁化强度为45 emu/g，因此可以在磁场的作用下有效地将药物载体牵引至肿瘤病变部位，从而大大降低其对正常细胞和组织的毒副作用。而且，具有光热效率的MoS2纳米片在808nm的红外激光照射下可以被用于实现对癌症的有效的光热治疗。最后，ZnO壳层作为一种“门阀”，具有pH敏感性，可以达到对光热材料和药物的多级控制释放。因此，Fe3O4@MoS2@ZnO复合微球不仅能够在磁靶向的作用下实现有效的光热治疗，还能够装载抗癌药物DOX，从而实现光热治疗和化学治疗的协同抗肿瘤作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 多功能治疗系统

1．2 光热疗法在癌症治疗领域的研究

1．2．1 金纳粒子光热材料

1．2．2 二硫化钼光热材料

1．3 磁性材料在癌症治疗领域的研究

1．4 药物控释载体材料

1．4．1 羟基磷灰石载体材料

1．4．2 氧化锌载体材料

1．5 研究思路和技术路线

1．5．1 研究思路与内容

1．5．2 技术路线

参考文献

第二章 ‘‘荔枝状’’磁靶向-pH敏感的Fe3O4@Fe-MOF@HAp复合药物载体的制备及性能

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 实验试剂

2．2．2 磁性Fe3O4纳米粒子的制备和巯基乙酸(MAA)修饰

2．2．3 磁性Fe3O4@Fe-MOF复合微球制备

2．2．4 磁性Fe3O4@Fe-MOF@HAp复合微球制备

2．2．5 样品表征

2．2．6 药物负载与缓释性能测试

2．2．7 MTT测试

2．2．8 荧光显微镜图像测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 产物的形貌分析

2．3．2 产物的物相分析

2．3．3 产物的比表面积测定

2．3．4 产物的载药与药物释放

2．3．5 产物的磁性分析

2．3．6 产物的细胞毒性测试

2．3．7 细胞荧光显微镜图像分析

2．4 结论

参考文献

第三章 磁靶向Fe3O4@Au／PPy复合微球的构建及协同抗肿瘤研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 实验试剂

3．2．2 主要实验仪器

3．2．3 样品制各

3．2．4 样品表征

3．2．5 药物负载

3．2．6 单线态氧检测

3．2．7 光热效果测试

3．2．8 MTT测试

3．2．9 荧光显微镜图像测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 产物的形貌分析

3．3．2 产物的物相和紫外可见光谱分析

3．3．3 产物的光热转换性能分析

3．3．4 DPBF探针检测单线态氧

3．3．5 产物的磁性分析

3．3．6 产物的BET吸附等温线和孔径分布

3．3．7 药物负载及释放

3．3．8 产物的细胞毒性测试

3．3．9 细胞荧光显微镜图像分析

3．4 本章小结

参考文献

第四章 磁靶向Fe3O4@MoS2@ZnO核-壳结构复合药物载体的构建及协同抗肿瘤性能

4．1 引言

4．2 实验部分

4．2．1 实验试剂

4．2．2 磁性Fe3O4纳米粒子的制各

4．2．3 Fe3O4@MoS2核-壳微球的制备

4．2．4 Fe3O4@MoS2@ZnO复合微球的制备

4．2．5 样品表征

4．2．6 药物负载

4．2．7 产物光致热性能

4．2．8 MTT测试

4．2．9 荧光显微镜图像测定

4．3 结果与讨论

4．3．1 产物的物相分析

4．3．2 产物的形貌分析

4．3．3 产物的磁性分析

4．3．4 产物的比表面积测定

4．3．5 产物的光致热性能测定

4．3．6 产物的载药与药物释放

4．3．7 产物的细胞毒性测试

4．3．8 细胞荧光显微镜图像分析

4．4 结论

参考文献

第五章 全文总结与展望

5．1 全文总结

5．2 展望

致谢

硕士期间研究成果