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目的:随着医疗的发展,人类生活水平的提高,很多曾经威胁人类的疾病都已不再是难题,但近年来,肿瘤疾病仍然严重威胁着人类的健康。由于传统的抗肿瘤药物选择性差,所谓杀敌一千自损八百,不仅杀伤肿瘤细胞,人体正常细胞也会受损,常常产生严重的全身性毒副作用。因此,目前急需寻找一种高选择性的,并能实现肿瘤诊疗一体化的智能药物载体。计算机断层扫描(CT)是目前临床上广泛应用的非侵入性成像诊断技术之一,需要借助CT造影剂来增强软组织的对比度。在提高造影剂的成像性能和降低副作用方面,临床学者和造影剂开发商经历了数十年的不断探索,大量研究集中于将临床应用的碘代小分子发展成碘代纳米粒子,此外,一些研究将具有高吸收X线性能的金属和无机纳米粒子引入碘造影剂,用以增加其对比性能。如金元素由于具有比碘高的原子序数,以及对X线衰减贡献较大的光电效应,受到广泛关注。本研究是制备多功能金掺杂含碘纳米粒子X线CT造影剂,同时可作为抗肿瘤药物载体,实现对肿瘤细胞的精准诊疗。内容:通过多重步骤成功制备了多功能金掺杂含碘聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP。其中包括含碘单体化合物的合成,含碘纳米粒子的制备并将其表面氨基化,引入叶酸分子(FA),最后在其表面沉积金纳米粒子等。采用透射电镜(TEM)、紫外-可见分光光谱仪(UV-vis)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对其表面形貌和结构进行表征;采用激光粒度仪表征各步产物纳米粒子在溶液中的粒径和电位变化;通过考察其X线衰减性能评价其作为CT造影剂的性能;通过载药释药实验评价其作为药物载体的性能;通过细胞吸收和细胞毒性实验对该纳米聚合物进行体外研究。方法:本研究利用沉淀聚合法合成了形貌规则、粒径均匀的金掺杂含碘聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP。首先,以2-甲基丙烯酰(3-酰胺-2,4,6-三碘苯甲酸)(MATIB)为单体,以N,N’-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为交联剂,合成交联的聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA),同时通过加入甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)引入环氧基;第二阶段用乙二胺EDA修饰聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA),使其表面氨基化;随后FA作为肿瘤靶向分子被修饰到该纳米粒子表面,以增加其主动摄取率;最后,在上步所得纳米粒子表面原位沉积金纳米粒子Au NP,即合成具有肿瘤靶向性X线CT造影剂和抗肿瘤药物传递的多功能金掺杂含碘纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP。接下来,本研究对实验各步所得到的聚合物纳米粒子进行了全方位的表征。首先,采用TEM和激光粒度仪表征其表面形貌、粒径及粒径分布和Zeta电位等。采用FT-IR和UV-vis表征其结构,考察FA分子被修饰到聚合物纳米粒子表面的情况。采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)表征各部产物中碘(I)含量和金(Au)含量。通过该聚合物纳米粒子对抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX)的负载和体外释放实验,评价其作为药物载体的性能。采用激光共聚焦荧光显微镜和流式细胞分析仪考察该聚合物纳米粒子在负载抗肿瘤药物DOX后的体外细胞吸收情况和药物传递能力,考察其对人乳腺癌细胞MCF-7肿瘤细胞的靶向性,通过MTT实验考察负载DOX的聚合物纳米粒子对MCF-7的细胞毒性。结果:TEM、FT-IR、UV-vis、元素分析和粒径电位分析仪表征的结果均表征了含碘聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP的成功制备。TEM图片结果显示,所得聚合物纳米粒子均为形状规则、大小均一的球形,且分散性良好,P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP的平均粒径约为135 nm。电位分析仪显示纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-EDA比纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)的Zeta电位明显偏正向移动,说明乙二胺EDA成功连接到聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA),使其表面氨基化。UV-vis显示,在修饰FA分子后,在304 nm处出现了FA分子相对应的吸收峰,相比游离FA分子在280 nm处的吸收峰红移了24 nm,FA分子又被成功连接到P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-EDA纳米粒子上。体外X线CT成像检测结果表明,Au NP的掺杂使该纳米粒子的X线衰减性能明显增强。载药实验结果表明,该聚合物纳米粒子对抗肿瘤药物DOX的载药量可达到51.3%,对应的包封率为34.2%。体外释药实验结果表明,该负载DOX的纳米粒子在p H 6.0的磷酸缓冲(PBS)溶液中DOX释放速率明显高于在p H 7.4的缓冲溶液中的释放速率,说明DOX在该纳米粒子中的释放具有一定的p H响应性。激光共聚焦荧光显微镜和流式细胞分析仪检测结果均表明,负载DOX的聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP处理组可观察到红色的DOX荧光强度明显强于负载DOX的纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-Au NP处理组,这说明该聚合物纳米粒子P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP还具有主动靶向性。细胞毒性实验结果表明,该P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP聚合物纳米粒子在低于100μg/m L时未表现出明显的细胞毒性。相比没有叶酸修饰的纳米粒子,有FA修饰的纳米粒子能更好的携载抗肿瘤药物进入肿瘤细胞,对肿瘤细胞具有更好的杀伤性能。结论:本实验制备的P(MATIB-co-MBA-co-GMA)-FA-Au NP聚合物纳米粒子粒径均匀,性质稳定,具有可控释药特性,并且低毒。有FA修饰的纳米粒子能更好的携载抗肿瘤药物进入肿瘤细胞,具有更精准的杀伤性能。同时,X线CT成像检测结果表明Au NP的掺杂使该纳米粒子的X线衰减性能明显增强。该多功能金掺杂含碘纳米粒子有潜力成为X线CT造影剂和肿瘤靶向性抗肿瘤药物载体,实现对肿瘤细胞的精准诊疗。