基于聚多巴胺的微介孔复合纳米药物载体及其生物应用

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:w2119h
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多药耐药(MDR)是癌症对化疗药物产生耐药性的主要原因,也是临床成功治疗各种癌症的主要障碍之一。具有较高比表面积介孔纳米颗粒的应用为化学治疗药物的输送提供了新的解决思路,但在克服肿瘤细胞MDR的联合治疗应用中,仍然存在以下问题:(1)药物装载量低;(2)难以实现药物的可控装载和释放;(3)材料的生物安全性。因此,在纳米药物载体领域,寻求与药物的亲和力比较强、能实现表面多功能化修饰且生物安全性比较高的材料成为亟待解决的问题。具有良好生物相容性的聚多巴胺(PDA)以其优越的生物粘附和自聚特性引起广泛关注,PDA独有的强金属离子鳌合作用结合金属-有机框架(MOFs)中的离子基团所构筑介孔/微孔纳米复合材料,将为功能性纳米药物共载系统的开发提供思路。本论文集PDA和MOFs的独特优势,制备出结构新颖,性能良好,具有时序性药物释放功能的介孔/微孔复合纳米载药体系用于逆转肿瘤细胞的多药耐药,主要研究内容如下:(1)基于MSN-PDA-MOF的复合介孔-微孔药物递送系统用于逆转MDR用简单一锅法合成直径约为100 nm的聚多巴胺-介孔硅(PDA-MSN)复合介孔纳米颗粒,随后通过沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)的两步包覆得到具有ZIF-8壳层的PDA-MSN@ZIF-8。对合成的目标产物进行材料表征,证明在PDA-MSN的表面已成功合成大约10 nm厚度的ZIF-8壳层,且具有完整的晶体结构。药物装载实验中盐酸阿霉(DOX)素通过PDA介导的π-π堆积相互作用装载到核心PDA-MSN介孔中(607μg mg-1),MDR抑制剂姜黄素(CUR)在ZIF-8生长过程中通过包封作用被包覆于微孔壳层(778μg mg-1)。在药物释放实验中可观察到DOX的持续释放紧随着ZIF-8壳层的酸敏感降解过程而更早且更快地释放的CUR。此外,使用耐药性肿瘤细胞MCF-7/ADR进行体外评估的实验中,此纳米复合载体显示出良好的生物相容性和有效的细胞摄取。更重要的是,CUR的优先释放显著抑制了膜P-糖蛋白(P-gp)药物外排泵的功能,紧接着促进了从介孔核心释放的DOX的核转运,增强了耐药细胞对化疗药物的敏感性,有效逆转了MDR。(2)基于PDA-MOF的复合纳米颗粒:实现较高亲水性和疏水性药物的高效共载及抗肿瘤生物应用在水/1,3,5-三甲基苯(TMB)界面上,由一级PDA纳米颗粒和Pluronic F127稳定乳状液滴组装制备MPDA。随后,用二甲基氨基乙醇(DMEA)对MPDA进行氨基修饰,得到颗粒电荷由-30 mV提升到+3.2 mV。最后通过ZIF-8的外包覆合成核壳结构复合纳米颗粒MPDA@ZIF-8。通过颗粒表征对目标产物进行验证,得到平均粒径约为190 nm,表面非均相生长ZIF-8(40 nm)的MPDA@ZIF-8复合纳米颗粒。利用PDA本身的粘附特性以及与较高亲水性药物盐酸拓扑替康(TPT)之间的电荷作用、壳层ZIF-8在MPDA表面的快速生长,成功实现TPT(120μg mg-1)和多药耐药抑制剂氯尼达明(LND)(798μg mg-1)的双药共载。药物释放实验中壳层ZIF-8的酸响应降解导致LND的更早更快释放,呈现出时序性的释放行为。优先释放的LND作用于线粒体以抑制糖酵解和肿瘤细胞呼吸链,干扰肿瘤细胞的能量代谢过程来抑制P-gp的药物外排功能。除此之外,细胞实验表征结果显示载药系统具有良好生物相容性、高效的颗粒摄取和药物运输能力,共载体系表现出良好的细胞杀伤性能。本论文研究结果表明,在逆转肿瘤细胞MDR的联合治疗策略中,基于PDA和MOF具多重载药空间的新型功能性复合材料的制备,成功实现了化疗药物和化疗增敏剂的高效负载,以及有效可控的时序性药物释放。这为不同药物在各自的靶点发挥作用提供有利条件,且增强了对MCF-7/ADR细胞的抑制效果。研究工作为开发具时序释放功能的核壳介孔/微孔药物共输送系统提供参考和思路。
其他文献
埃米·诺特是抽象代数的奠基人,以少有的毅力克服重重困难及偏见,在抽象代数等数学领域乃至物理领域取得了令人仰望的成就,成为德国女性在科学界崛起的标志性人物之一,其艰难的科研历程值得深入研究。经过大力发掘原始文献,并对文献进行整理分析和对比研究,发现家族中不止埃米·诺特一人从事数学研究工作,这是以往对埃米·诺特的研究中尚未完全披露的。本文聚焦埃米·诺特及其家族成员,研究了马克斯·诺特、弗里茨·诺特,以
马克思主义大众化是马克思主义理论创新和发展的必要环节。研究历史上对马克思主义大众化作出突出贡献的杰出人物,不仅有助于马克思主义研究从抽象走向具体,而且以史为鉴,助
真菌的物种多样性和生态系统多样性使得其代谢产物具有多样性[1]。因而真菌代谢产物成为新药研发和先导药物发现的重要源泉。随着分离技术的发展,越来越多的真菌次级代谢产物
本篇报告以《解密乔姆斯基:科学和变革性政治》的汉译为基础,这本书以新颖而令人信服的方式将乔姆斯基的科学与其政治联系在一起。该书的作者从社会人类学家的角度,在乔姆斯
ER+乳腺癌产生他莫昔芬耐药是乳腺癌治疗的重要挑战之一。有氧糖酵解是癌细胞中葡萄糖代谢的主要特征,有研究报道有氧糖酵解与肿瘤化疗药物耐药性相关,然而目前尚不清楚ER+乳
本翻译实践报告是基于对《百年战争史》(England and the Hundred Years’War)一书的翻译。原文为历史类文本,包含着大量的历史背景知识,所描写的百年战争期间,国家间政治、
土壤CO2浓度与土壤呼吸密切相关,地表CO2排放强烈依赖于土壤CO2浓度积累和分布。喀斯特(Karst,岩溶)土壤被认为是喀斯特空气和喀斯特洞穴中CO2的主要来源;在喀斯特区,土壤层是
背景:乳腺癌是我国女性最常见恶性肿瘤,主要治疗手段是通过手术切除肿瘤组织。肿瘤术后生存率的影响因素除肿瘤标志物水平、临床分期、病理分级、残余病灶大小、淋巴结转移及
计算机多阶段自适应测验(MST)结合了纸笔测验(P&P)和计算机自适应测验(CAT)两者的优势,MST既有自适应的优势又可以帮助测验开发者更好的管理测验并保持测验平行。认知诊断(CD
代际问题是每个个体都要面对的具体问题,因此探讨代际关系的艺术作品更具有“及物”的具体性,尤其在“后喻文化”的今天,对于代际问题的探讨已十分复杂和迫切。本文整理了探