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1991年,Decher等提出基于静电相互作用的层层自组装概念;1998年,M(o|¨)hwald等人将此技术应用于可去除的胶体颗粒,得到一种具有全新结构的微胶囊。本文通过层层自组装技术将聚电解质组装到胶体微粒上,去除胶体微粒模板后得到中空微胶囊,并探索了其在药物传输体系中的应用。首先利用无机沉淀法合成聚苯乙烯磺酸钠(PSS)掺杂的碳酸钙胶体微粒(CaCO3(PSS)),在其表面层层组装PSS和聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)。用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶去碳酸钙后,得到内部填充PSS的微胶囊。这种微胶囊对带正电荷的小分子药物、荧光探针和大分子多糖具有强烈的自沉积效应,而排斥带负电荷的分子。以PSS/PAH微胶囊为药物载体,研究了抗癌药物柔红霉素(DNR)和阿霉素(DOX)的药物投料浓度、离子强度和温度等条件对药物在微胶囊内沉积的影响。定量分析结果表明,在更高的药物初始浓度、更高的盐浓度下可将更多的药物包埋到微胶囊中(在药物投料浓度为1mg/mL时,DNR和DOX在微胶囊内的浓度分别达到29.6mg/mL和32.0mg/mL。)。由于微胶囊中预先包埋的PSS会释放出来,去核后在微胶囊表面额外组装聚电解质则导致药物包埋效率的降低。研究了不同层数的微胶囊对DNR和DOX的控释性能,药物自微胶囊中的释放在最初四小时内遵循扩散控制的释放机理。为制备生物相容性更好的微胶囊,采用天然多糖在碳酸钙微粒表面层层自组装,然后去核。碳酸钙模板的合成是在羧甲基纤维素钠(CMC)存在下通过硝酸钙与碳酸钠反应得到。通过热失重分析得出CMC在CaCO3(CMC)中的含量为5.3%。将两种生物相容性多糖壳聚糖和海藻酸钠依次组装在CaCO3(CMC)模板表面。Zeta-电位分析揭示了壳聚糖和海藻酸钠在碳酸钙表面的层层增长。将囊壁用戊二醛交联之后,微胶囊的稳定性显著提高。这样制备的壳聚糖/海藻酸钠微胶囊可自发包埋带正电荷的小分子物质如罗丹明6G。微胶囊的体外细胞培养显示出其具有良好的生物相容性。采用包埋DOX的微胶囊进行体外细胞培养和体内动物试验。完全由多糖制备的微胶囊通过在CMC掺杂的CaCO3微粒表面层层组装带相反电荷的壳聚糖和海藻酸钠,采用戊二醛交联囊壁,然后用EDTA去核。如此得到的微胶囊含有带负电的CMC,其在微胶囊中可能呈自由状态,或与第一层过量的壳聚糖形成络合物。这种微胶囊对带正电的DNR和DOX显示出强烈的富集效应,在药物投料浓度为1mg/mL时,两种药物在微胶囊内的浓度分别达到83.7mg/mL和88.6mg/mL。激光共聚焦显微镜(CLSM)和透射电镜(TEM)揭示了药物在微胶囊内均匀分布。被包埋的药物可以重新释放出来,并在起始阶段遵循扩散控制释放机理。采用包埋DOX的微胶囊进行动物试验,通过相差显微镜、CLSM和TEM等显微技术和吖啶橙、Hoechst33342和四氧化锇等染色方法证明载药微胶囊能够有效诱导HepG2肝癌细胞的凋亡。将HepG2肝癌细胞种植到BALB/c/nu裸鼠右前肢腋下产生肿瘤,采用载药微胶囊进行治疗。经4周体内培养,结果显示包埋的DOX(抑制率40.3%)比游离的DOX(抑制率30.6%)具有更好的治疗效果。本文进一步合成了两端带有氨基的PEG,以其作为间隔基,将叶酸接枝到聚电解质微胶囊表面,利用叶酸和细胞表面的叶酸受体的特异识别作用,实现叶酸修饰微胶囊对肝癌细胞的特异性黏附,并初步评价了叶酸修饰微胶囊包埋阿霉素后对人肝癌细胞HepG2的生长抑制作用。