论文部分内容阅读
化疗是最常用的治疗癌症的一种方法,但是化疗药物在作用于肿瘤细胞时也能作用于普通细胞,使得化疗药物对癌症患者存在很大的毒副作用。因此研究者们致力于开发一种药物传递系统来将药物靶向传递到病灶部位,并在病灶部位进行控制释放来达到最好的治疗效果。两亲性高分子聚合物可在水溶液中自组装成不同形态的聚集体,如:胶束、囊泡等。这些聚集体存在一定的疏水微区,可被用于包载疏水性的物质。然而,人工合成的高分子聚合物的生物相容性差、难以降解的缺点,限制了其在医药、化妆品和食品中的应用。纤维素是一种天然多糖,具有好的生物相容性和生物可降解性且无毒、可再生,可通过植物光合作用产生,可以从树木、棉花、稻草等高等植物中提取,是地球上产量最丰富的天然多糖之一。然而,受分子内及分子间氢键的作用的影响,纤维素分子难溶于水和普通有机溶剂,使得其应用受到了很大的限制。羧甲基纤维素(CMC)是由纤维素经碱化后醚化得到的一种常见的纤维素衍生物,通常以羧甲基纤维素钠盐的形式存在。CMC易溶于水,在食品和化妆品等行业得到了广泛应用。欲将其应用在药物的包载中,需对CMC进行疏水改性,使其具有两亲性。本文通过酯化作用将脂肪链接枝到CMC的主链上,合成了具有两亲性的羧甲基纤维素脂肪酸酯,研究了其在水溶液中的胶束化行为;通过酯化作用将对多种癌细胞具有靶向作用的叶酸接枝到改性后的CMC上,研究其在水溶液中的胶束化行为;将叶酸接枝后的聚合物形成的胶束用于包载阿霉素,研究其在不同条件下的释放行为。具体研究和结论如下:(1)以羧甲基纤维素钠和辛酰氯、月桂酰氯、棕榈酰氯为原料,吡啶为缚酸剂,二甲基亚砜(DMSO)为溶剂进行酯化反应,得到两亲性的羧甲基纤维素脂肪酸酯(CMC-Cn)。结合红外光谱、核磁共振波谱、热重等手段对产物的结构进行分析,结果表明合成的产物为羧甲基纤维素脂肪酸酯。考察了反应温度、反应时间、吡啶用量及反应物浓度对产物接枝度的影响,对合成工艺进行了优化,结果表明,当CMC浓度为0.05 g/mL,nPyridine/nRCOC1=1:1,反应温度为80℃,反应时间为1.5 h时,得到的CMC-C12的接枝度较高,约为0.57。(2)合成一系列不同碳链长度的CMC-Cn和不同接枝度的CMC-C12,将其溶解在水溶液中自组装形成胶束。通过表面张力、芘荧光光谱、电导率及流变等表征手段对CMC-Cn的胶束化行为进行研究。通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对胶束的粒径和形貌进行表征。结果表明,在相近取代度下,CMC-Cn的烷基链长度越长,溶液表面张力和粘度越低,其临界胶束浓度越低,所形成的的胶束的粒径越大;当接枝度约为0.35时,CMC-C8、CMC-C12、CMC-C16的临界胶束浓度分别约为 3mg/mL、1.5mg/mL、0.8mg/mL,粒径分别约为350nm、450nm、600nm。在相同浓度下,随着CMC-C12接枝度的增大(从0.184到0.721),溶液表面张力和粘度越低,其临界胶束浓度降低,胶束粒径增大;其临界胶束浓度值在3-0.2 mg/mL之间递减;胶束粒径在400 nm-800 nm递增。透射电镜结果表明,CMC-Cn在水溶液中形成球形胶束。(3)将以NHS和DCC活化后的叶酸与CMC-Cn进行酯化反应,使叶酸接枝到CMC-Cn上,结合红外光谱、核磁共振碳谱分析产物结构,结果表明合成的产物为叶酸接枝的羧甲基纤维素脂肪酸酯(FA-CMC-Cn)。将合成的产物溶解在水溶液中形成胶束,通过表面张力、芘荧光光谱及流变等表征手段对FA-CMC-Cn的胶束化行为进行研究;通过DLS和TEM对胶束的粒径和形貌进行表征。结果表明溶液粘度低于同浓度的CMC溶液的粘度;随烷基链长度增加,FA-CMC-C8、FA-CMC-C12、FA-CMC-C16的临界胶束浓度降低,分别约为4 mg/mL、3 mg/mL、1 mg/mL;其所形成的胶束粒径增大,分别约为550 nm、650 nm及750 nm,形貌为球形。制备FA-CMC-Cn/阿霉素(DOX)载药胶束,测定其载药量和包封率,研究载药胶束的粒径和形貌。结果表明,投药量为40%时,载药胶束的包载效率最高,且随FA-CMC-Cn脂肪链长度增长,载药胶束的载药量和包封率增大,FA-CMC-C16的平均载药量和包封率分别为22.6%和72.9%。载药胶束为球形,粒径随脂肪链增长而增大。研究载药胶束在不同pH环境和β-环糊精(β-CD)的作用下药物释放效果。结果表明,药物在pH值为5.6的PBS缓冲溶液中的释放率略大于在pH值为7.4的PBS缓冲溶液中的释放率;在pH值为5.6的PBS缓冲溶液中,在β-CD的作用下,药物的释放率增大约达3倍。说明β-CD可与FA-CMC-Cn的烷基链相互作用对阿霉素进行触发释放。