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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。