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背景SN-38(7-ethyl-10-hydroxy-camptothecin)是抗癌药物喜树碱家族中的伊立替康在体内的活性代谢产物,伊立替康在肝脏和肿瘤不稳定只有一小部分大约2%-8%可以分解为SN-38。活性代谢物SN-38是拓扑异构酶Ⅰ的抑制剂,对拓扑异构酶Ⅰ的抑制作用导致DNA复制和翻译这两个过程都受到抑制。其抗肿瘤作用是伊立替康的100-1000倍。由于SN-38本身的极端疏水性、难溶性、较低的生物利用度等问题在很大程度上限制了SN-38的直接临床应用,因此开发一种递药系统克服SN-38的这些问题使其发挥优秀的抗肿瘤作用是很有意义和前景的。在过去的几十年里纳米递药系统被广泛的研究,采用生物相容性好、可生物降解的材料制备出的纳米递药系统可以显著的改善药物水溶性和稳定性,降低药物对机体的毒性作用。与原药相比由于更大一点粒径使得其在机体中的集聚量更多,促进药物的摄取和提高药物在肿瘤组织内的治疗浓度。除此之外纳米药物递送系统还具有缓释的作用可以保证药物在肿瘤部位持续温和的释放。是增强大多难溶性抗肿瘤药物作用效果的是一种非常有效的手段。实验目的：本研究采用复乳化溶剂挥发法制备一种具有碱性环境敏感的内核、酸性环境敏感的外壳的壳-核结构双层纳米颗粒,用于装载药物SN-38。使载药纳米颗粒够通过逐级释放的方式把药物递送到发挥作用的靶位置,既细胞核内,完成药物递送。在实验中对所合成的核-壳结构的双层纳米颗粒进行理化性质的表征,同时进行体外细胞实验,观察细胞对纳米颗粒的摄取行为并探究其抗癌效果。实验方法：制备与表征：采用溶剂挥发法制备核-壳结构的双层纳米颗粒。采用傅里叶红外、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、动态光散射仪检测纳米粒。对纳米粒的理化结构、表面形态和粒径大小进行检测。利用紫外分光光度法对载药纳米颗粒的载药量、包封率和体外释放行为进行检测。生物效应：采用WST-1试剂盒分别测试HPMCP NPs、HPMCP@PLGA/TPGS NPs、SN-38原药、HPMCP/SN-38@PLGA/TPGS NPs对A549细胞存活率的影响,用于检测材料的安全性和载药纳米颗粒的细胞毒性作用。使用AnnexinV-FITC/PI试剂盒检测细胞凋亡探究细胞的死亡是否由凋亡引发,进一步确认材料的安全性。细胞摄取：使用两种不同荧光分别标记核-壳双层纳米颗粒,用共聚焦显微镜观察纳米粒在细胞内的行为。实验结果：1.本实验制备的载有SN-38的双层纳米颗粒呈表面光滑的球形,内核纳米颗粒的大小在30nm左右并且大小较为均一无团聚现象,双层纳米颗粒的粒径在240nm左右粒径分布均一无团聚。傅里叶红外和X射线衍射分析表明纳米粒被成功的合成并且药物在纳米颗粒中表现为非晶体状态。内核纳米颗粒的包封率为90.97%,载药量为4.95%。双层纳米颗粒的包封率为86.91%,载药量为1.32%。体外药物释放实验表明,内壳颗粒在偏碱性的环境下释放较好,酸性释放量甚微。双层纳米颗粒的释放随pH变化具有不同的释放行为。2.WST-1检测结果显示材料本身对细胞并没有毒性作用,载有SN-38的双层纳米颗粒与SN-38原药相比对A549细胞的毒性显著增强。细胞凋亡实验表明用纳米颗粒处理的A549细胞产生的死亡,大多是以细胞凋亡的形式发生的,进一步证明了材料的安全性。3.通过共聚焦显微镜观察,双层纳米粒在细胞内的行为是双层纳米颗粒在细胞质中释放出内核小纳米颗粒,之后小纳米颗粒迁移进入细胞核内,具有多级释放行为。结论：本实验制备的双层纳米颗粒能够直接把药物递送到靶位置细胞核中,提高SN-38的溶解性并且减少药物被外排和降解的量,提高其有效作用浓度,从而降低了对机体的毒害作用同时增强药物的抗肿瘤效果。表明这种递药策略在细胞核靶向递药方面是有意义的。