论文部分内容阅读
每年全球有上千万的癌症新增患者,癌症已经严重威胁着人类的生命健康,在药物治疗中,金属抗癌药物有着举足轻重的作用,顺铂、卡铂、奥沙利铂、三氧化二砷等被广泛用于临床治疗,其他一些金属药物比如,NAMI-A、KP1019等钌类抗癌药物和金类抗癌药物等进入临床评估。但在临床治疗中表现出的毒副作用、耐药性以及小分子药物在体内循环时间短等问题极大限制了其使用。本论文主要研究内容有(1)以磷酸钙纳米颗粒和人血清白蛋白为载体运输四价铂化合物,使得该体系能够在酸性及还原性环境中响应释放出顺铂药物；(2)以人血清白蛋白修饰的上转换纳米颗粒为载体运输光敏性的多吡啶钌化合物,该体系具有双重荧光特性,用于细胞成像,而且能够通过光照控制释放抗癌活性药物；(3)合成轴向为阿司匹林的四价铂化合物,该化合物能够在细胞内还原释放出顺铂和阿司匹林,显著增加了抗肿瘤活性,而且通过在四价铂轴向另一端接上胆固醇分子,使得阿司匹林-铂化合物疏水性增加,能够有效被高分子纳米颗粒负载。第一章主要是对金属抗癌药物及纳米运输体系的综述,主要涉及铂类、钌类抗癌药物的发展、挑战及其抗癌作用机理,铂类、钌类药物的纳米运输体系的发展及抗癌作用机理,人血清白蛋白简介及其用于药物运输的发展和体内抗癌作用机理。第二章设计合成了一种四价铂-HSA/磷酸钙载药体系,通过共价键把四价铂化合物结合到HSA上,再通过共沉淀方法制备出Pt(IV)-HSA-CaP体系,该载药体系是一种生物兼容性好,能够对PH及氧化还原环境响应的纳米运输体系,Pt-HSA/CaP在细胞外液稳定,当颗粒被细胞摄入后,在溶酶体或包涵体酸性环境中,磷酸钙降解,释放出Pt-HSA药物,四价铂化合物在细胞内还原剂(AsA)存在下,还原释放出具有抗癌活性的二价铂。从实验结果可以得到,Pt-HSA只有在还原剂AsA存在下才能和DNA反应,而磷酸钙载体保护四价铂化合物不会提前被体液中还原剂还原,所以该体系是一种能有效控制药物释放的运输体系,从细胞毒性实验结果可以看到,Pt-HSA/CaP体系相比于顺铂,能够更有效的抑制癌细胞的生长,而对正常细胞毒性较弱,而且跟顺铂、Pt-HSA相比,该体系也表现出不同的细胞周期阻滞,说明在Pt-HSA/CaP中的Pt(Ⅳ)在细胞内有不同细胞响应。在Pt-HSA/CaP体系中,制备材料的试剂都是生物兼容性的,而且制备条件温和,对磷酸钙颗粒中的蛋白质性质影响较小,加上该体系有很高的蛋白质负载量,所以该体系有望用于蛋白质药物运输。第三章合成三种多吡啶钌化合物,通过比较其光敏性及光毒性,选出[Ru(bpy)2(6,6’-dimethyl-2,2’-bipyridine)]Cl2 (Ru-1)化合物作为光敏性钌药物用于纳米药物运输,通过多空硅、PAA、HSA表面修饰UCNPs,研究不同表面修饰对颗粒稳定性及多吡啶钌化合物负载效率的影响,得到HSA修饰的UCNPs具有优异的稳定性和负载效率,通过HSA包覆使得该纳米颗粒具有很好的生物相容性、水分散性和稳定性,而且通过HSA表面修饰UCNPs获得一种具有双重荧光的纳米载体,该载体在980nm光激发下,内核UCNPs (NaYF4:20 mol% Yb,0.5mo1%Tm)会产生蓝色荧光,而在450nm光激发下,HSA层产生绿色荧光,这双重荧光特性使得该纳米载体能够有效用于生物成像,而且提供更多的激发波长和发射波长选择,载体的细胞摄取能够同时通过上转换荧光和绿色荧光看到,通过负载一种光敏性钌化合物Ru-1到载体中,形成Ru-HSA-UCNPs纳米颗粒,该纳米颗粒具有光诱导的细胞毒性,在黑暗条件下,Ru-HSA-UCNPs只有很低的细胞生长抑制效果,但光激发后细胞毒性显著增加。进一步分析Ru-1化合物和DNA的反应,实验结果表明,Ru-1化合物和DNA有很低的反应活性,但被光激活后,Ru-1化合物转变为具有高反应活性的化合物,能够和DNA反应,而且和DNA反应速率比顺铂快。这种光激活特性使得Ru-HSA-UCNPs有希望用于在肿瘤部位定点控制释放活性抗肿瘤基团。第四章合成了一种新型四价铂化合物,其轴向是一个阿司匹林分子,该化合物被细胞摄取后,在细胞内被还原释放出顺铂和阿司匹林,显著增加了抗肿瘤活性；为了能够运用高分子载体有效运输阿司匹林-铂白化合物,设计合成在其轴向另一端为胆固醇分子的阿司匹林-铂化合物,使其疏水性增加,能够被PEG-PLGA等高分子纳米颗粒的疏水性内核高效负载。