玫瑰红功能化的介孔空心SiO2纳米球的制备及其单线态氧的检测

摘要

光动力疗法(Photodynamic therapy)是一种可用于癌症治疗的手段，主要通过光，光敏剂以及氧气分子之间发生光化学反应生成有毒的单线态氧(1O2)来发生作用。单线态氧是一种高度活跃的物质，可以通过直接对细胞造成损害，使血管崩塌，激发癌细胞的免疫反应等途径杀死目标组织。光动力疗法的疗效和光敏剂产生单线态氧能力，光敏剂富集以及目标组织氧含量有关。勇于光动力疗法理想的光敏剂应该是无毒的成分明确有较高单线态氧产生能力的物质。
　　 玫瑰红(Rose Bengal)作为光敏剂已有一段时间，它有很好的光敏性质，是无毒的性质稳定的化合物，单线态氧量子产率为0.75。但是玫瑰红的亲水性使得它很难富集到目标组织中，这大大限制的它在光动力疗法中的应用。这一问题可通过将玫瑰红接枝到纳米载体上来解决。介孔空心SiO2纳米球独特的物理化学性质使得它成为较为理想的药物运输载体。玫瑰红接枝到介孔空心SiO2纳米球后可较好的提高它的生物分布性以及药物动力学。本课题主要讲玫瑰红接枝到介孔空心SiO2纳米球勇于光动力疗法。主要研究内容分为以下几部分:
　　 1.以CaCO3为模板，CTAB为造孔剂合成制备了介孔空心SiO2纳米球，所得粒子形状均匀，尺寸约为100 nm。
　　 2.以γ-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为硅烷偶联剂对介孔空心SiO2纳米球进行改性，并对APTES的用量进行了优化。
　　 3.将玫瑰红接枝到改性过的介孔空心SiO2纳米球，然后通过化学法检测单线态氧的产生以及计算量子产率。最终结果显示合成的物质可以产生单线态氧并且量子产率为0.30。

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摘要

ABSTRACT

Contents

Chapter 1 Introduction

1．1 Nanotechnology in Therapeutics

1．1．1 Nanotherapeutics

1．1．2 Prominent nanoparticles used in therapeutics

1．2 Photodynamic Therapy

1．2．1 Photodynamic Therapy

1．2．2 Singlet oxygen generation

1．2．3 Photosensitizer

1．2．4 Targeted Photodynamic Therapy

1．3 Mesoporous silica nanoparticles(MSNPs)

1．3．1 Evolution of MSNPs

1．3．2 Surface chemistry of MSNPs

1．3．3 Particle morphology of MSNPs

1．3．4 MSNPs in therapeutics

1．4 Recent advances in targeted photodynamic therapy using MSNPs

1．5 Rose Bengal as a Photosensitizer for PDT

1．6 Proposal，significance and related contents of this thesis paper

Chapter 2 Synthesis and Characterization of Mesoporous Hollow Silica Nanospheres

2．1 Synthesis of MHSNSs

2．1．1 Reagents and equipment

2．1．2 Synthetic procedure of MHSNSs

2．2 Characterization of as prepared MHSNSs

2．2．1 SEM image of as prepared MHSNSs

2．2．2 Powder XRD and N2 sorption analysis of as prepared MHSNSs

2．3 Summary

Chapter 3 Surface Modification of as-prepared MHSNSs

3．1 Reagents and equipment

3．2 Functionalization of MHSNSs by APTES

3．2．1 Method A

3．2．2 Method B

3．2．3 Method C

3．2．4 Method D

3．3 FTIR analysis of the funcfionalized MHSNSs

3．4 Optimization of the functionalization method

3．5 Summary

Chapter 4 RB Conjugafion to MHSNSs-NH2

4．1 Reagents and equipment

4．2 RB conjugated to MHSNSs-NH2(MHSNSs-NH2-RB)

4．2．1 Synthetic procedure of MHSNP-NH2-RB

4．2．2 Drug loading efficiency of MHSNP-NH2-RB

4．3 Singlet Oxygen generation by MHSNP-NH2-RB

4．4 Summary

Chapter 5 Conclusion

References

Acknowledgment

Research Outcome

Brief Introduction of the Author and Supervisor