發(fā)布時(shí)間：2018-01-30 01:40

  本文關(guān)鍵詞： 碳材料 磁性介孔納米材料 磁靶向治療 磁控釋　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：近年來(lái),碳納米材料一直受到研究者的高度關(guān)注。由于其具有比表面積高、體內(nèi)滯留時(shí)間長(zhǎng)、生物惰性好、細(xì)胞攝取效率高、釋藥特性?xún)?yōu)良等特點(diǎn),在藥物傳遞方面顯示了巨大的應(yīng)用前景。但是目前基于碳納米材料的藥物傳遞載體仍然存在一些問(wèn)題,例如通過(guò)π-π堆積作用負(fù)載藥物的穩(wěn)定性差,且碳納米材料僅具有被動(dòng)靶向性,而磁性粒子等主動(dòng)靶向功能團(tuán)的修飾又受到碳原子惰性的阻礙。因此,開(kāi)發(fā)新型的碳納米材料是藥物靶向遞送載體的亟待解決的問(wèn)題。金屬有機(jī)骨架(MOFs)是近年來(lái)發(fā)展最為迅速的無(wú)機(jī)多孔材料之一,不僅具有多級(jí)孔道結(jié)構(gòu),而且具有羧基氧和金屬離子配位的結(jié)構(gòu)。如果以MOFs為模板制備碳納米材料,就有可能得到具有高度有序的孔道結(jié)構(gòu)及超高的比表面積的碳納米材料。MIL-100是以均苯三甲酸為有機(jī)配體,和Fe3+經(jīng)過(guò)配位結(jié)合而得到的一種極具代表性的MOFs。以MIL-100為模板制備的碳納米材料,不僅能夠繼承其超高的比表面積,而且有可能得到由羧基氧和Fe3+衍生的氧化鐵磁性粒子。這些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得制備的碳納米材料可能具備多種性能,比如高載藥量、緩釋作用、磁靶向、磁熱轉(zhuǎn)換、藥物可控釋放等等。本研究以MIL-100為模板,通過(guò)高溫灼燒法制備一種新型的、基于MOF的磁性納米介孔碳(magnetic MOF-derived porous carbons,MMPCs)作為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)載體。通過(guò)負(fù)載抗腫瘤藥物紫杉醇,構(gòu)建得到“磁靶向-磁控釋-熱療-化療”一體化納米給藥系統(tǒng),并對(duì)其胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制、體內(nèi)分布、體內(nèi)外抗腫瘤活性進(jìn)行深入研究,為腫瘤靶向治療藥物傳遞載體探索一條新的途徑和方法。本課題研究?jī)?nèi)容如下:通過(guò)對(duì)MMPCs的載藥、釋藥和磁性的考察,驗(yàn)證其高載藥率、緩釋作用和穩(wěn)定的磁性。制備的MMPCs呈黑色細(xì)粉狀,粒徑約為74.2±4.8 nm,表面電位為-15.7±1.3 mV。載藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在投料比為1:3時(shí)MMPCs對(duì)PTX的載藥量可達(dá)114.17±32.26%,而MIL-100的載藥率僅為52.95±7.02%,這表明,碳化后MMPCs的載藥率得到了提升。釋藥實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,MMPCs在體內(nèi)外均能緩慢釋放藥物,具有一定的緩釋效果。磁性測(cè)量的結(jié)果顯示,MMPCs具有超順磁性。磁靶向性實(shí)驗(yàn)和磁熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)證明,MMPCs在體內(nèi)外均具有良好的磁靶向性和磁熱轉(zhuǎn)換效果。體外磁控釋實(shí)驗(yàn)顯示,經(jīng)交變磁場(chǎng)作用后,在給藥24 h后細(xì)胞攝取率增加了19.80%,這表明交變磁場(chǎng)的刺激能促進(jìn)藥物的釋放;體內(nèi)磁控釋實(shí)驗(yàn)顯示,在磁刺激后,MMPC-PTX血藥濃度增加了8.17 mg/L,這表明,交變磁場(chǎng)的刺激可促進(jìn)MMPC-PTX的釋藥。以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了理論猜想。隨后,研究對(duì)MMPCs的細(xì)胞毒性進(jìn)行了考察,結(jié)果顯示,MMPCs沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的細(xì)胞毒性,對(duì)細(xì)胞周期也無(wú)明顯影響,對(duì)細(xì)胞凋亡無(wú)明顯的誘導(dǎo)作用。細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,MMPCs細(xì)胞攝取率較高。以上結(jié)果表明,MMPCs具有低毒性、細(xì)胞攝取率較高等優(yōu)點(diǎn)。一系列實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明,MMPCs具備作為藥物載體的可行性,因此,研究以PTX為模型藥物,構(gòu)建了MMPC-PTX給藥系統(tǒng),并考察了該給藥系統(tǒng)的體內(nèi)外抗腫瘤活性。結(jié)果表明,MMPC-PTX具有較高的細(xì)胞抑制率,并能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,其作用優(yōu)于PTX單獨(dú)給藥,并能將細(xì)胞周期阻滯在G2/M期;在經(jīng)交變磁場(chǎng)處理后,其細(xì)胞抑制率和細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)作用均得到了增強(qiáng);MMPC-PTX對(duì)小鼠腫瘤的抑瘤率高于PTX,可達(dá)到79.51%;經(jīng)過(guò)磁靶向和交變磁場(chǎng)刺激后,MMPC-PTX的抗腫瘤活性得到了增強(qiáng),體內(nèi)抑瘤率可達(dá)到88.55%。理想的給藥體系不僅要具有良好的抗腫瘤活性,還應(yīng)具有較低的生物毒性,因此,研究對(duì)MMPC-PTX的生物相容性進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,MMPC-PTX能在一定程度上降低PTX的骨髓抑制、呼吸系統(tǒng)毒性、肝毒性等不良反應(yīng)。這證明,MMPC-PTX給藥系統(tǒng)在體內(nèi)外均有良好的抗腫瘤活性,并能夠在一定程度上降低PTX的不良反應(yīng)。本研究以MOFs為模板成功制備了可用于藥物傳遞載體的碳納米材料,在后續(xù)研究中,可以通過(guò)改變MOFs中有機(jī)配體和金屬離子的種類(lèi),控制MOFs的形貌和孔徑,以結(jié)構(gòu)各異的MOFs為模板,有目的地制備具有不同孔徑和功能的碳納米材料,并應(yīng)用于藥物傳遞載體領(lǐng)域。本研究為腫瘤靶向治療和藥物傳遞載體的制備探索一條新的途徑和方法。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：R943

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本文編號(hào)：1474939