【摘要】：近年來,惡性腫瘤疾病正嚴重地威脅著人類的生命。在腫瘤治療過程中,其乏氧的微環(huán)境阻礙了光動力治療(PDT)和化療的治療效果。因此,通過改善腫瘤乏氧,發(fā)展高效的治療手段是必要的。目前,研究者集中于向腫瘤部位提供氧氣(O_2)以改善腫瘤部位乏氧的特性。據(jù)文獻報道,腫瘤部位乏氧的程度不僅與腫瘤部位O_2含量有關,同時也與腫瘤部位O_2的消耗有關�；诖�,本課題構(gòu)建了成像介導的用于腫瘤協(xié)同治療的藥物遞送系統(tǒng)(DOX/Met/BSA-HA-CDs),該制劑具有以下優(yōu)勢:(1)二甲雙胍(Met)可以抑制腫瘤部位的O_2消耗,有效改善腫瘤氧合作用;體系中阿霉素(DOX)和Met兩種藥物在釋放速度上存在差異:Met可以快速釋放而DOX以持續(xù)方式釋放,這樣有利于改善腫瘤乏氧的微環(huán)境,達到較好的治療效果;(2)通過降低腫瘤部位的O_2消耗,PDT療效得到提高,抗癌藥物的耐藥性降低,促進了協(xié)同治療腫瘤的作用;(3)紅色熒光碳點(CDs)不但發(fā)揮光動力治療作用,而且能夠用于體內(nèi)組織成像。本課題的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面:1、DOX/Met/BSA-HA-CDs遞送系統(tǒng)的制備與表征。本研究利用甲酰胺和檸檬酸合成了能夠用于體內(nèi)生物成像和光動力性質(zhì)的CDs。第二步將CDs與透明質(zhì)酸(HA)通過酰胺鍵形成HA-CDs復合物,然后將HA-CDs復合物連接于牛血清白蛋白(BSA)表面形成BSA-HA-CDs,從而賦予納米制劑靶向輸送藥物的功能。采用去溶劑法包封DOX和Met兩種藥物,得到DOX/Met/BSA-HA-CDs。包封率、紫外全波長掃描圖譜、傅里葉變換紅外光譜結(jié)果顯示,成功合成了DOX/Met/BSA-HA-CDs。CDs的熒光發(fā)射光譜圖表明CDs的發(fā)射波長隨著激發(fā)波長的增加向長波方向移動,具有良好的熒光性質(zhì),能夠用于體內(nèi)熒光成像。利用活性氧探針DPBF考察了CDs及制劑DOX/Met/BSA-HA-CDs活性氧(ROS)的產(chǎn)生情況,結(jié)果顯示CDs在激光照射下可以產(chǎn)生ROS,并且制劑的形成對ROS的產(chǎn)生沒有太大影響。體外釋藥結(jié)果表明制劑在酸性條件下可促進DOX的釋放,同時發(fā)現(xiàn)DOX和Met在釋放速度上存在差異,Met的釋放速度快于DOX,有利于改善腫瘤乏氧的微環(huán)境,發(fā)揮更好的腫瘤治療作用。2、DOX/Met/BSA-HA-CDs的體外抗腫瘤活性的研究。本研究選用人源乳腺癌阿霉素耐藥(MCF-7/ADR)細胞以及人源乳腺癌(MCF-7)細胞作為細胞模型,分別考察了DOX/Met/BSA-HA-CDs的細胞存活率、制劑ROS的測定以及Western blot等實驗。細胞存活率實驗結(jié)果表明在Met存在時,制劑DOX/Met/BSA-HA-CDs在激光照射下可協(xié)同PDT和化療,使癌細胞抑制率顯著提高�；钚匝踉噭┖袡z測結(jié)果顯示DOX/Met/BSA-HA-CDs組ROS產(chǎn)量較高。通過Western blot分析,DOX/Met/BSA-HA-CDs對HIF-1α和P-gp蛋白的表達具有抑制作用,證實了制劑可以下調(diào)乏氧相關蛋白,克服DOX的多藥耐藥性。上述實驗結(jié)果表明,DOX/Met/BSA-HA-CDs可以改善腫瘤乏氧,協(xié)同PDT和化療的治療效果,具有明顯的體外抗腫瘤作用。3、DOX/Met/BSA-HA-CDs的體內(nèi)成像及藥效學研究。本實驗以雌性昆明小鼠為實驗動物,采用S180腹水瘤細胞株建立動物模型�？疾炝薉OX/Met/BSA-HA-CDs的體內(nèi)藥效學及成像情況。免疫熒光染色實驗結(jié)果表明DOX/Met/BSA-HA-CDs組HIF-1α信號明顯降低,表明制劑能夠有效改善腫瘤乏氧。以小鼠瘤體積變化來評價體內(nèi)藥效,DOX/Met/BSA-HA-CDs加激光組與光動力治療組或化療組相比具有明顯的治療作用,表明在Met存在下可協(xié)同PDT與化療,增強了乏氧相關治療的治療效果。小鼠體重及HE染色病理切片結(jié)果表明DOX對小鼠機體的毒性較大,而制劑生物相容性良好,對小鼠機體無明顯毒副作用。此外,該制劑利用CDs進行體內(nèi)熒光成像,可實時監(jiān)測制劑的體內(nèi)分布。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：R943
【圖文】：

第一章 緒論，本課題聯(lián)合了 PDT 和化療，構(gòu)建了基于 CDs 成像介導的腫瘤治療藥物系統(tǒng)，通過降低腫瘤部位 O2消耗來增強乏氧腫瘤的治療療效。其具體合成用原理如圖 1.1 所示。首先，利用 CDs 和透明質(zhì)酸（HA）合成 HA-CDs 復，其中 HA 用于靶向腫瘤細胞表面的 CD44 受體[68, 69]，然后將 HA-CDs 復連接到牛血清白蛋白（BSA）表面，由于 BSA 的無毒，生物相容性及生物解性選取其作為藥物載體[70]。最后采用去溶劑法利用復合物 BSA-HA-CDs包封藥物 DOX 和 Met，得到納米制劑 DOX/Met/BSA-HA-CDs 用于乏氧腫追蹤成像及高效治療。該納米體系中，紅色熒光 CDs 不僅可在腫瘤部位成且可作為光敏劑進行光動力治療。Met 快速釋放有利于改善腫瘤乏氧的微，而 DOX 持續(xù)緩慢釋放，更好地發(fā)揮腫瘤治療作用。乏氧腫瘤微環(huán)境的有利于增強 PDT 的治療效果，降低 DOX 的耐藥作用，從而達到協(xié)同高效腫瘤作用。

配制 10%檸檬酸的甲酰胺溶液，采用回流法合成 CDs，第二步利用合成的CDs 與 HA 結(jié)合形成 HA-CDs 復合物�；罨� HA-CDs 復合物與 BSA 連接形成BSA-HA-CDs，利用 HA 賦予納米制劑靶向性。最后采用去溶劑法包封 DOX 和Met 兩種藥物分子，使用超濾法除去游離的 DOX 及 Met 藥物分子，得到DOX/Met/BSA-HA-CDs 納米粒。通過 CDs 進行熒光成像和光動力治療，Met抑制腫瘤部位 O2消耗來增強 PDT 和化療的治療效果。3.2 載體與藥物比例的確定3.2.1 DOX 及 Met 檢測波長的確定對 DOX 及 Met 進行紫外全波長掃描，其結(jié)果如圖 2.1 所示。圖 2.1A 顯示DOX 在 232 nm、480 nm 處有特征吸收峰且雜質(zhì)峰的干擾小，選擇波長 232 nm、480 nm 作為 DOX 的檢測波長。圖 2.2 B 為 Met 的紫外全波長掃描圖譜，Met在 232 nm 處有特征吸收峰，本實驗中選取 232 nm 作為 Met 含量測定的檢測波長。

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