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乳腺癌严重危害人类健康,据世卫组织国际癌症研究机构(IARC)2020年发布的数据显示,位居女性癌症首位的乳腺癌新发病例226万已超过肺癌的220万成为全球头号癌症。化疗是临床治疗乳腺癌最经典和常用的方法之一,但是化疗药物的脱靶效应,即在到达病灶部位前的提前释放,极大降低了药物对远处实体瘤的治疗效果,并进一步引发全身的毒副作用。随着纳米医学的发展,利用纳米技术与化疗药物相结合,设计智能纳米药物载体(Intelligent Nanoscale Drug Carriers,INDCs)进行化疗药物的递送,可在一定程度上提高肿瘤靶向性、实现药物可控释放,这不仅降低了化疗药物的毒副作用还增强了治疗效果,是实现高效低毒化疗的新希望。在众多纳米载体中,介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)具有合成简单、结构可控、比表面积大、易于功能化修饰等优点而被广泛关注,但是固有的生物降解缓慢性以及非选择性的药物提前暴释极大的限制了介孔二氧化硅纳米粒子(MSNs)的临床转化,为了解决上述问题并克服癌症单一化疗的局限性,本学位论文设计并构建了一种基于聚多巴胺(PDA)包覆的二硒桥联、偶氮苯官能化的介孔有机氧化硅纳米粒子(MONs),用于负载阿霉素(DOX)实现对乳腺癌的光热-化疗联合治疗。我们首先合成了两种有机硅前驱体双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]二硒化物(BTESe PD)和4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基脲基)偶氮苯(AB-TPI),通过调控VTEOS:VBTESe PD的投料比(TEOS:原硅酸四乙酯),固定AB-TPI的投料值,得到MONs1、MONs2、MONs3。进一步选择孔径相对较大的MONs3(4.2nm)负载DOX,其负载率高达22.3%,并在MONs3外层包覆PDA,最终得到MONs3-DOX@PDA纳米粒子。接枝的偶氮苯和PDA层作为控制药物释放的“双门控”,保证了药物在体内细胞外循环过程中的稳定性,不易泄露;在到达肿瘤病灶部位后,PDA层对p H高度敏感、而二硒键能快速响应氧化还原的肿瘤微环境,多重刺激响应使纳米粒子快速裂解,实现药物在肿瘤细胞内的高效释放;更为重要的是,PDA层在近红外光(NIR,808 nm)照射下发生光热转换,光热转换系数为30.2%,可直接热杀伤肿瘤细胞。因此该体系不仅实现了肿瘤微环境的多重响应性药物递送,还有机整合光热-化疗用于乳腺癌的高效协同治疗。本学位论文主要分为以下几个部分:第一部分:介孔有机氧化硅纳米粒子的制备及其理化性质表征。有机硅前驱体化合物的制备。合成了双[3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基]二硒化物(BTESe PD)和4-(3-三乙氧基甲硅烷基丙基脲基)偶氮苯(AB-TPI)两种有机硅前驱体,并通过核磁氢谱表征了化学结构。介孔有机氧化硅纳米粒子的制备。通过溶胶-凝胶法制备介孔有机氧化硅纳米粒子,共缩合法在表面修饰偶氮苯化合物。固定AB-TPI的投料值,调节VTEOS:VBTESe PD的比值制备了MONs1、MONs2、MONs3。三种MONs的性质表征和结构优化。通过红外光谱仪(FT-IR)表征,显示三种MONs都具有酰胺键和二硒键的特征吸收峰,证明两种硅前驱体都成功键合到MONs上;通过纳米粒度仪-Zeta电位分析仪表征了三种MONs的水合平均粒径分别为95.9±0.8 nm、95.8±1.1nm、92.9±0.6 nm,呈正态单峰分布;Zeta电位分布分别为-27.56±0.66m V、-27.06±0.86 m V、-30.76±0.64 m V。通过透射电镜(TEM)显示三种MONs的形貌为规则球形结构,具有规整的介孔,尺寸均约为40 nm;通过BET测试得到的氮气吸附-脱附等温曲线表明,三种MONs的比表面积分别为539.27 m~2/g、607.30 m~2/g、642.06 m~2/g,孔径分别为2.7 nm、3.2 nm、4.2 nm。结果表明随着VTEOS:VBTESe PD比值的增加,相应纳米颗粒的平均孔径增大,而大孔径有利于负载更多的药物,因此选用了MONs3纳米颗粒开展后续的药物负载和体外评价实验。第二部分:介孔有机氧化硅纳米粒子的药物递送及光热性能探究。载药和包覆PDA层。利用多巴胺(DA)的氧化自聚特性在MONs3外层包覆PDA层,得到MONs3@PDA、负载药物DOX后得到MONs3-DOX@PDA粒子,利用紫外分光光度计测试了体系的载药量约为22.3%。光热效应探究。通过红外热像仪探究了MONs3@PDA纳米粒子的光热性能,表明纳米粒子具有优异的光热效果和光热稳定性,光热转换系数约为30.2%。药物释放性能探究。DOX的控制释放表明MONs3-DOX@PDA具有p H、氧化、还原多重响应特性,其中p H 5.0+100μM H2O2实验组的累计释放量为65%明显高于其它实验组,而在NIR的照射下,p H 5.0+100μM H2O2介质中的释药效率提高到87%,释放行为受p H值和氧化还原多重触发并且受NIR影响。第三部分:介孔有机氧化硅纳米粒子的体外抗乳腺癌效果研究。生物相容性实验。通过溶血实验研究MONs3-DOX@PDA的血液相容性,通过对人正常乳腺癌MCF-10A、人脐静脉内皮细胞HUVEC、鼠正常心肌细胞H9c2的细胞毒性实验来评估MONs3-DOX@PDA纳米粒子的生物相容性。结果证明相比较于游离DOX组,MONs3-DOX@PDA组的溶血率更低,且三种正常细胞中,MONs3-DOX@PDA组具有更高的细胞存活率,说明制备的介孔有机氧化硅纳米粒子MONs3-DOX@PDA具有良好的生物相容性。体外细胞毒性研究。以人乳腺癌细胞MCF-7为受试细胞株,采用CCK-8法分别检测了游离DOX、MONs3-DOX、MONs3@PDA、MONs3-DOX@PDA纳米粒子在等效阿霉素浓度下对MCF-7乳腺癌细胞存活率的影响,结果显示细胞存活率呈现一定的剂量依赖性。近红外光照射处理的MONs3@PDA、MONs3-DOX@PDA实验组比没有近红外照射时具有更高的细胞杀伤力,而游离DOX、MONs3-DOX在有无近红外照射时无明显区别,这主要是因为PDA层在近红外光的照射下,发生光热转换,不仅促进了细胞对药物的摄取,还可能直接热杀伤肿瘤细胞。本研究首先合成两种具有功能性的硅前驱体,然后通过溶胶-凝胶法制备了三种不同比例的MONs,通过结构优化筛选出孔径更大的MONs3制备了MONs3-DOX@PDA纳米体系。该纳米体系制备过程简单;粒子形貌均一;分散性稳定性好;载药率高;具有p H、氧化、还原多重响应释药特性;优异的光热性能;以及良好的生物相容性;且体外抗乳腺癌效果显著。