氧化还原/pH双重响应的二氧化锰纳米层载药系统的研究

摘要

为将肿瘤的诊断与治疗结合起来，把握最佳治疗时机和及时调整治疗方案，本课题以能在肿瘤微环境条件下特异性地降解成为 Mn2+进行核磁共振（MRI）成像的二氧化锰纳米层作为骨架材料，构建了一种具有pH/氧化还原双敏感特性，兼具诊断、治疗双重功能的MnO2/HA/CDDP载药系统。本课题具体内容如下：　　1．二氧化锰（MnO2）纳米层的制备及表征。采用氧化还原法制备二氧化锰纳米层，通过紫外光谱扫描以确定其最大吸收波长位于367 nm，Zeta电位为-22.31±0.03 mV，并通过X射线光电子能谱（XPS）、X射线能量色散光谱（EDX）表征以确定其主要组成成分为二氧化锰，在透射电子显微镜（TEM）下为菱形的片层状结构，平均厚度大约为0.23 nm，以确定所合成的即为所需的二氧化锰纳米层。　　2．MnO2/HA/CDDP纳米制剂的制备及表征。以 MnO2纳米层为基本骨架，在其末端连接靶向分子透明质酸（HA），再物理负载化疗药物顺铂（CDDP），制备出集肿瘤诊断、治疗于一体的纳米载药系统—MnO2/HA/CDDP，通过对其稳定性的考察表明经透明质酸修饰后的二氧化锰纳米层的稳定性较好，并且制备的MnO2/HA/CDDP纳米制剂粒径为190.53±0.28 nm，Zeta电位为-26.21±0.17 mV，并对其形态学、X射线能量色散光谱、傅里叶红外光谱，热重分析等进行表征。MnO2/HA/CDDP的体外释放实验表明，MnO2/HA/CDDP能够在低pH和高谷胱甘肽浓度条件下响应释放药物，且在2h时累积释放量达到最大；体外核磁共振成像结果表明制备的载药系统具有 pH/氧化还原双敏感特性且降解成为的Mn2+能够进行MRI成像。　　3．MnO2/HA/CDDP纳米制剂的体外细胞学评价。以人肺腺癌细胞A549为细胞模型，考察了该载药系统的细胞摄取能力，以及该载药系统对细胞生长的抑制、细胞周期和凋亡的影响。结果表明，该载药系统的载体对细胞无显著影响，另外该载药系统容易使细胞阻滞在G2/M期，进而有利于细胞进入凋亡晚期，促进细胞的死亡，为载药系统进一步的体内研究提供了一定的实验依据。　　4．MnO2/HA/CDDP纳米制剂药动学及体内成像行为考察。结果表明，制剂组的体内半衰期是原料药组的1.65倍，说明该载药系统具有一定的缓释作用；通过对比近红外荧光活体成像，结果表明，该载药系统具有一定的靶向作用；小鼠体内核磁共振成像结果表明，该载药系统在肿瘤部位降解后具有核磁共振成像作用，从而进一步说明该载药系统具有肿瘤靶向诊断效应。　　5．MnO2/HA/CDDP纳米制剂药效学评价。通过对小鼠体重变化、相对肿瘤体积变化、肿瘤抑制率的分析，说明了该载体具有良好的生物相容性，并且载药系统具有一定的靶向作用，能够将更多的药物输送至靶部位，对肿瘤的生长具有明显的抑制作用；通过对组织切片进行HE染色观察，结果表明制剂在保持化疗药物顺铂（CDDP）抗肿瘤活性的同时，能够降低其对肾脏的毒性。　　综上所述，本课题首先创新性地构建了MnO2/HA/CDDP纳米制剂载药系统，然后对该载药系统进行了一系列的表征，并对该载药系统进行了体内外研究。结果表明该载药系统具有pH/氧化还原双敏感特性，可以将药物稳定的输送到靶部位，且降解产生的 Mn2+具有核磁共振成像作用，达到了肿瘤诊断、治疗的双重功能，为肿瘤靶向诊断治疗新制剂的研究提供了一定的理论和实践依据。

目录

声明

缩写词

第一章 前言

参考文献

第二章 MnO2纳米层的制备及表征

2.1 引言

2.2 实验仪器与试剂

2.3 实验方法

2.4 MnO2纳米层的性质考察

2.5 结果及讨论

2.6 小结

参考文献

第三章 MnO2/HA/CDDP纳米制剂的制备及其表征

3.1 引言

3.2 实验材料

3.3 实验方法

3.4 MnO2/HA/CDDP纳米制剂的表征

3.5 结果及讨论

3.6 小结

参考文献

第四章 MnO2/HA/CDDP纳米制剂的体外研究

4.1 引言

4.2 仪器与试剂

4.3 实验方法

4.4 结果及讨论

4.5 小结

参考文献

第五章 MnO2/HA/CDDP制剂的药动学及体内成像研究

5.1 引言

5.2 实验材料

5.3 药物动力学研究方法

5.4 KM小鼠体内成像研究

5.5 结果与讨论

5.6 小结

参考文献

第六章 MnO2/HA/CDDP纳米制剂的药效学评价

6.1 引言

6.2 仪器与试剂

6.3 实验方法

6.4 药效学评价

6.5 结果及讨论

6.6 小结

参考文献

全文总结

个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果

致谢