氧化响应性含硒聚磷酸酯纳米粒子的研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:SMXYIMASHI
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
将抗癌药物选择性的在肿瘤部位富集,是药物载体发展的关键与挑战。利用对外界环境如温度,pH,氧化与还原等环境响应的聚合物材料构建出刺激响应性纳米药物载体,可以实现药物在肿瘤组织的靶向释放,提高药物利用率并且减少对正常组织细胞的毒副作用。由于癌细胞内部比正常组织细胞具有更强的新陈代谢活动,使得癌细胞内部产生过量的活性氧簇(ROS)。因此,利用癌细胞与人体正常细胞巨大的ROS浓度差异作为环境响应因素,构建出具有氧化刺激响应性的纳米载药系统,对刺激响应性药物控释领域具有重大应用价值。硒元素的化学键如Se-Se,C-Se等具有较低的键能,使得含硒化合物具有很好的氧化敏感特性。在此背景下,本文制备了具有氧化响应性的含硒聚磷酸酯纳米凝胶,该纳米凝胶能够在氧化环境发生响应性溶胀并且溶胀后仍具有三维结构稳定性,没有出现粒子的坍塌或者破裂,并且对纳米凝胶的生物相容性和载药后纳米凝胶在细胞内的释放行为进行了表征;本文还介绍了一种含硒的聚己内酯-聚磷酸酯三嵌段聚合物胶束,对其氧化刺激响应性和生物相容性进行了初步研究。  本论文的研究分为以下三部分:  1、通过合成的含硒醚结构的单硒丙醇小分子(Se-DP)和2-氯-2-氧-1,3,2-二氧磷酸酯环戊烷(COP)制备出功能化改性的含硒的4-硒代辛烷-1,8-二丙基二环杂戊烷(Se-COP)磷酸酯单体。以异辛酸亚锡(Sn(Oct)2)为开环聚合催化剂,聚乙二醇单甲醚(mPEG)为大分子引发剂,利用“一步法”制备出具有内核交联结构的含硒聚磷酸酯基纳米凝胶(PSeP)。通过核磁共振氢谱(1HNMR)、磷谱(31PNMR)、硒谱(77Se NMR)、电轰击质谱(EI-MS)和凝胶渗透色谱(GPC)分别表征了单体和聚合物的结构,结果表明成功合成了Se-COP单体和PSeP纳米凝胶;通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征了纳米凝胶的粒径和形貌结构,结果表明纳米凝胶粒径平均粒径在164nm并且具有核壳球形结构。由于硒元素具有明显的氧化响应性,纳米凝胶经过H2O2处理后通过DLS观察到纳米凝胶粒径增加,TEM图像也显示纳米凝胶粒子由于被氧化后亲水性增加从而出现明显的纳米粒子溶胀行为。  2、通过高速离心法将小分子抗癌药物盐酸阿霉素包载至PSeP纳米凝胶中,在过氧化氢的氧化环境下可以看出载药纳米凝胶具有明显的释药行为。通过Ritger-Peppas半经验模型对药物释放曲线的模拟进一步验证纳米凝胶的释药行为主要是由粒子结构变化所引起的。通过MTT比色法证明含硒纳米凝胶PSeP在50μg/mL的浓度下具有较好的生物相容性,浓度高于100μg/mL出现明显抑制细胞增殖现象。此外,细胞毒性测试表明载药纳米凝胶具有较好的抗癌效果。通过激光共聚焦显微镜(CLSM)可以观察到载药纳米凝胶在A549细胞内部具有明显的胞内药物释放和分布,进一步说明纳米凝胶在癌细胞丰富的ROS环境下具有优异的氧化响应性。  3、以苯甲醇引发己内酯单体得到的聚己内酯为大分子引发剂,Sn(Oct)2为开环聚合催化剂引发2-乙氧基-2-氧-1,3,2-二氧磷酸酯环戊烷(EOP)开环聚合得到聚己内酯-聚磷酸酯(PCL-PEEP)聚合物。然后以1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶(ED C/DMAP)为偶合催化体系,采用新合成的二羧酸含硒小分子3,3-硒代二丙酸(Se-DCP)为偶联剂,得到含硒PCL-PEEP-Se-PEEP-PCL嵌段聚合物,并用溶剂挥发法制备聚合物胶束。聚合物的结构分别采用核磁共振、红外光谱和凝胶渗透色谱进行了表征;利用荧光光谱,动态光散射和透射电镜用来对聚合物胶束的临界胶束浓度和氧化响应性行为进行了表征;通过MTT比色法评价了PCL-PEEP-Se-PEEP-PCL的生物相容性。结果表明,硒元素成功被引入到PCL-PEEP-Se-PEEP-PCL聚合物中;聚合物胶束的临界胶束浓度(CMC)在0.022mg/mL,胶束为平均粒径约91nm的球形结构,在过氧化氢的氧化条件下观察到胶束粒径出现不规则变化且球形结构胶束发生解组装行为;MTT实验表明PCL-PEEP-Se-PEEP-PCL胶束具有良好的生物相容性。
其他文献
磷对于绝大多数钢种来说是有害元素,而炼铁过程中几乎不能承担去除金属中磷的任务,这样就需要在炼钢过程中最大限度的除磷,因此,脱磷问题在炼钢过程中占有很重要的地位。目前
心脏病是威胁人类生命的主要疾病之一,据统计每年死于心脏病的人中大约有三分之二和心律不齐有关.但是,相当多的病人在突然发生死亡之前并没有太多的症状,许多具有心律不齐的
82B高碳钢盘条是生产高强度、低松弛预应力钢丝或钢绞线的主要原料,这些产品主要用于大跨度桥梁、高层建筑等重点工程,因此线材制品厂对高碳钢盘条的质量有严格的要求。然而制
利用动态心电图进行心脏病实时诊断与预测已经成为心脏病防治的主要手段。论文针对心电网络实时监控系统中信息量大、需要自动实时监测与人工诊断结合的问题,研究并开发了采
心脏病与癌症、糖尿病同为严重威胁现代人类健康的三大疾病。而心脑血管疾病是三种疾病中的最大杀手。有数据表明,每年由心脏病引起的死亡人数几乎接近同年各类传染病造成的
随着航天航空、化工和生物医学等工业的快速发展,钛合金的研究与应用迅速崛起。在所有的钛合金中,TC4(Ti-6A1-4V)钛合金用途最为广泛,超过了钛合金总量的一半。但钛合金硬度低,耐
图像特征提取是计算机处理图像数据的一个重要的组成部分。由于人的视觉的主观性使得图像适合用模糊的手段来处理。训练样本图像的匮乏又需要无监督的分析方法。而模糊聚类分
学位
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一种新型的,非侵入的成像方式。在临床应用中,由于磁共振具有很好的软组织对比度、成像参数多、三维空间的分辨能力高、可任意
近年来,工业污染和环境恶化导致癌症的发病率和死亡率急剧增高,目前癌症已成为威胁人类健康的首要疾病。目前,治疗癌症的主要方法包括化学疗法、手术疗法和辐射疗法。其中,化疗结