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光动力治疗(Photodynamic Therapy,PDT)是一种非侵入式用于治疗多种肿瘤和非肿瘤的方法,尤其适用于治疗体表肿瘤。在PDT过程中,特定治疗分子光敏剂(Photosensitizers,PSs)通过局部或全身方式给药,选择性地聚集到肿瘤组织,再使用合适波长的光对靶组织进行照射。大部分PSs是疏水性分子在生理条件下不稳定,容易聚集,造成PDT效果降低,并且PSs在靶组织和细胞中的聚集量较低而不适宜临床应用。为了克服PSs的溶解性和靶向性的困难,本文采用介孔二氧化硅(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)作为PSs的药物载体,构建四羧基酞菁锌(zinc tetracarboxylphthalocyanine,ZnPcTC)共价偶联MSNs以及聚合物修饰的负载光敏剂的多功能MSNs两种药物运输体系,并分别对它们的形貌、理化性质和光动力效果进行研究。主要的研究内容包括: (1)四羧基酞菁锌共价偶联介孔二氧化硅的制备及表征 采用有机模板法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,L-赖氨酸为催化剂,通过控制反应物比例和搅拌速度,合成出尺寸50-60nm,孔径2-4nm的球形MSNs。采用固相合成法制备ZnPcTC,使用N,N-二琥珀酰亚胺基碳酸酯(N,N’-Disuccinimidyl carbonate,DSC)将ZnPcTC的羧基活化,MSNs的表面使用硅烷偶联剂3-氨丙基三甲氧基硅烷(3-Aminopropyltrimethoxysilane,APTMS)进行氨基化,并与羧基活化的ZnPcTC以共价键的方式连接,制备成MSNs共价偶联ZnPcTC(MSNs-NH-ZnPcTC)体系用于PDT研究。通过SEM和TEM观察形貌与尺寸,红外、XRD、热重等测试手段表征其组成与结构,紫外可见吸收分光光度计及荧光光谱仪表征其光物理化学性质。MSNs-NH-ZnPcTC的光动力活性测试,使用波长为680 nm的红光照射不同的时间间隔(0-300s)后,观察1O2指示剂1,3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)的吸光度值变化,尤其是在417 nm处,吸光度值随光照时间而降低。另外,通过光稳定性实验证实,MSNs能有效保护ZnPcTC,防止光敏剂被光过早降解,提高光稳定性,说明MSNs-NH-ZnPcTC不仅光动力活性强,并且能对所载光敏剂有一定保护作用,MSNs是一种有潜力的PDT药物载体。 (2)负载酞菁锌的多功能介孔二氧化硅的制备与表征 MSNs的表面羟基厂玎羰基二咪唑(CDI)进行活化,反应条件温和,室温下即可反应。涡旋载入酞菁锌(ZnPc)后,将聚乙烯亚胺(PEI)和聚乙二醇(PEG)依次偶联到活化后的MSNs上,构成PEG-PEI-MSNs/ZnPc药物运输体系,对该体系进行理化性质表征,使用TEM观察其形貌和尺寸,紫外可见分光光度计及荧光光谱仪探讨其光物理化学性质,光动力活性测试使用波长为680nm的红光照射不同的时间间隔(0-12min)后,观察1O2指示剂9,10-蒽基-双(亚甲基)二丙二酸(ABDA)的荧光发射光谱在407,431以及457nm处的荧光强度随着光照时间延长而降低,间接证实PDT的主要作用物质1O2的产生。利用激光共聚焦成像系统观察细胞内定位,细胞毒性实验检测生物相容性和体外PDT效果,并测定线粒体膜电位的变化,结果说明PEG-PEI-MSNs/ZnPc能有效逃逸溶酶体,分散于细胞质中,在光作用下对线粒体进行损伤。对荷瘤小鼠的体内成像以及肿瘤治疗实验说明PEG-PEI-MSNs/ZnPc能快速靶向肿瘤,破坏肿瘤细胞,有效抑制肿瘤生长。