內(nèi)源性一氧化氮(NO)是生物體內(nèi)重要的生物信使分子之一，具有“明星分子”之稱。其對(duì)體內(nèi)炎癥的形成與發(fā)展，血小板、白細(xì)胞的聚集及血管舒張；血栓形成，血液循環(huán)，細(xì)胞凋亡等多個(gè)系統(tǒng)的正常生理功能起重要作用。但是各項(xiàng)生理功能對(duì)一氧化氮的需求量不同，一氧化氮過(guò)高或過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重威脅人類健康。所以發(fā)展一種可控釋放內(nèi)源性一氧化氮載體藥物是非常有必要地。癌癥是由于細(xì)胞過(guò)度繁殖而引起的惡性腫瘤進(jìn)而損害人類的健康的一種疾病。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，環(huán)境也遭受著嚴(yán)重破壞，從而使得人類癌癥的發(fā)病率日漸增長(zhǎng)。近年來(lái)，雖然醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域研發(fā)發(fā)展了多種藥物來(lái)治療癌癥，但對(duì)多數(shù)癌癥的治療效果仍難以令人滿意。目前治療癌癥的方法有臨床手術(shù)，放射性治療和藥物化療。目前藥物化療治愈癌癥是走在醫(yī)學(xué)前端。但是傳統(tǒng)藥物化療對(duì)人體傷害極大，輕微的癥狀是掉頭發(fā)，嚴(yán)重的話可能致死。而納米材料的興起為抗癌藥物的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)。因此，開(kāi)發(fā)安全、穩(wěn)定，具有多功能的藥物載體和可控的藥物釋放載體藥物對(duì)人類不管是生理功能疾病或是癌癥的治療都具有重要意義。納米材料具有比表面積大，易修飾等優(yōu)良性能，可實(shí)現(xiàn)抗癌藥物高效、靶向的輸運(yùn)，因此發(fā)展以納米材料為基質(zhì)的靶向的，結(jié)合化療與熱療為一體的多功能抗癌藥物是癌癥藥物發(fā)展的熱點(diǎn)與趨勢(shì)，對(duì)癌癥的治療都具有舉足輕重的意義。 本論文基于生物相容性好的殼聚糖修飾金納米粒子發(fā)展了一種可用來(lái)誘導(dǎo)內(nèi)源性NO供體可控釋放一氧化氮的藥物，從而為NO藥物的發(fā)展提供了一種新思路。聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)納米載體由于其生物相容性好，易于進(jìn)入細(xì)胞且可實(shí)現(xiàn)藥物在體內(nèi)緩釋等優(yōu)點(diǎn)而引起人們的廣泛關(guān)注。鑒于此，本論文發(fā)展了一種。PLGA包裹甲氨蝶呤和金納米棒共價(jià)連接帶有熒光的可特定靶向腫瘤細(xì)胞AS1411適配體多功能納米藥物，該藥物實(shí)現(xiàn)了靶向性的化療(甲氨蝶呤)-熱療(金納米棒)聯(lián)合療法，為新型抗癌藥物的發(fā)展提供了新思路。具體研究?jī)?nèi)容如下： 1、基于內(nèi)源性一氧化氮是生物體內(nèi)重要的調(diào)控分子之一，NO過(guò)高或過(guò)低都會(huì)嚴(yán)重威脅人類健康。納米金可以催化內(nèi)源性NO供體亞硝基硫醇(RSNO)釋放NO從而制備了生物相容性好的殼聚糖(CS)功能化金納米粒子催化亞硝基化的谷胱甘肽(GSNO)用于可控釋放NO。在本實(shí)驗(yàn)中，我們合成制備了一種用殼聚糖表面修飾金納米粒子(AuNPs@CS)的功能化材料用來(lái)控制體內(nèi)內(nèi)源性供體亞硝基硫醇一氧化氮的釋放。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是用金納米粒子(AuNPs)作為催化一氧化氮的活性元素，而殼聚糖是用來(lái)提供控制釋放的開(kāi)關(guān)。在本實(shí)驗(yàn)中通過(guò)電化學(xué)和電子自旋共振儀(ESR)可以檢測(cè)到一氧化氮的釋放信號(hào)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：一氧化氮的釋放量與金納米粒子表面修飾的殼聚糖的量成反比，殼聚糖越多，一氧化氮釋放量越少。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的機(jī)理是：AuNPs@CS納米粒子中的金納米顆粒與RSNO相互作用時(shí)，由于Au-SR鍵的作用力大于RS-NO鍵作用力從而使RS-NO鍵斷裂釋放一氧化氮同時(shí)在金表面生成Au-SR。隨著殼聚糖的增多，金納米粒子表面有效作用位點(diǎn)減少，被用來(lái)催化RSNO釋放一氧化氮的表面越少，NO的釋放量就減少因而可通過(guò)調(diào)節(jié)金納米表面殼聚糖的量實(shí)現(xiàn)一氧化氮的控制釋放。由于AuNPs@CS是一種生物相容性好的材料，所以這是一種具有應(yīng)用前景的治療手段。 2、基于大部分的抗癌藥物均為疏水性化合物這類化合物在臨床應(yīng)用方面因存在著水溶性差、毒副作用大等缺點(diǎn)而限制了其應(yīng)用。如何解決上述問(wèn)題，對(duì)于抗癌藥物的臨床應(yīng)用具有重要的意義。而PLGA作為藥物載體能增加治療的有效性，減少毒性和可生物降解的性質(zhì)。本論文設(shè)計(jì)思路如下：通過(guò)溶劑揮發(fā)乳化法制備了由PLGA包裹甲氨蝶呤(MTX)抗癌藥物。并且使用動(dòng)態(tài)光散射(DLS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)和紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)等手段進(jìn)行表征。通過(guò)對(duì)超聲功率影響PLGA納米粒粒徑因素的研究，確定了以800W功率下制備的PLGA粒徑較小的最佳條件:dPLGA=82.3±4.2nm。該載藥率和體外藥物釋放研究用紫外光譜法在不同pH值下的PBS溶液進(jìn)行。并且對(duì)肺癌細(xì)胞(A549)進(jìn)行毒性研究。綜上所述：我們合成了納米載體PLGA，以疏水性的抗癌藥物甲氨蝶呤(MTX)為代表藥，通過(guò)疏水作用將MTX負(fù)載到PLGA中，制備了PLGA負(fù)載的MTX納米顆粒(PLGA@MTX)。經(jīng)過(guò)體外釋放實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，PLGA@MTX在酸性下可快速釋放，中性緩慢釋放，有效地提高了藥物的利用度。通過(guò)細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PLGA具有較高的生物安全性，負(fù)載MTX后，提高了藥效。這說(shuō)明，PLGA可以用于疏水藥物的載體。 3、基于金納米棒在近紅外區(qū)域有很強(qiáng)的吸收峰。當(dāng)用近紅外光照射金納米棒時(shí)，金納米棒能吸收的光能轉(zhuǎn)化為熱能釋從而殺死癌細(xì)胞。本論文設(shè)計(jì)思路通過(guò)溶劑揮發(fā)乳化法制備了由PLGA包裹的金納米棒(AuNRs)、甲氨蝶呤(MTX)多功能納米藥物，并用熒光修飾的AS1411適配體對(duì)其表面進(jìn)行修飾達(dá)到靶向?qū)肱c熒光成像的多功能的納米藥物載體AS1411-PLGA@MTX-AuNRs，該多功能納米藥物可靶向到癌細(xì)胞，并對(duì)癌細(xì)胞進(jìn)行熒光成像，然后在近紅外光的照射下，金納米棒的光熱效應(yīng)和甲氨蝶呤化療效應(yīng)聯(lián)合治療殺死細(xì)胞，避免了單一療法的局限性。在論文中用動(dòng)態(tài)光散射(DLS)、透射電鏡(TEM)和紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)對(duì)所制備的多功能納米藥物載體進(jìn)行了表征。用紫外光譜法對(duì)其載藥率和體外藥物釋放進(jìn)行了研究。同時(shí)對(duì)肝癌細(xì)胞HEPG-2和正常肝細(xì)胞LO-2進(jìn)行了毒性研究，共聚焦顯微鏡證實(shí)了粒子的細(xì)胞攝取和靶向給藥。光治療實(shí)驗(yàn)證明了化療加熱療聯(lián)合療法比單純的就是用藥治療癌癥效率高，它能避免單一療法的局限性。該納米粒子的形態(tài)分析證明了顆粒的形狀和大小為107.2±1.8nm，由細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在相同的載藥量下，與沒(méi)有接靶向分子的納米粒子相比，AS1411適配體功能化的納米粒子顯著增強(qiáng)了腫瘤的殺傷作用。此外，該P(yáng)LGA@MTX-AuNRs納米粒子具有較高的包封率和優(yōu)越的藥物緩釋。綜上所述, AS1411-PLGA@MTX-AuNRs納米粒子是一種靶向性藥物輸送并將光療-化療相結(jié)合的一種高效的多功能抗癌藥物在靶向藥物輸送載體和光照-化療聯(lián)合療法可以有效地誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,避免單一療法的局限性并且不傷害正常細(xì)胞。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：R943
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 納米藥物載體的研究
        1.1.1 納米藥物載體概述
        1.1.2 納米藥物載體優(yōu)勢(shì)
        1.1.3 納米藥物載體的應(yīng)用
    1.2 納米藥物載體的常用材料
        1.2.1 殼聚糖(CS)
        1.2.2 聚乳酸-羥基乙酸(PLGA)
        1.2.3 復(fù)合納米藥物載體
    1.3 納米金的應(yīng)用
        1.3.1 不同大小與不同形狀的納米金的制備
        1.3.2 金納米粒子作為載藥的研究
        1.3.3 金納米粒子傳送雙原子分子
        1.3.4 納米金的光熱治療
    1.4 常用載體藥物
        1.4.1 喜樹(shù)堿
        1.4.2 紫杉醇
        1.4.3 甲氨蝶呤
    1.5 選題背景和研究意義
    參考文獻(xiàn)
第二章 殼聚糖表面修飾金納米粒子用于催化內(nèi)源性一氧化氮的釋放
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 化學(xué)試劑與儀器
        2.2.2 金納米粒的制備
        2.2.3 合成水溶性殼聚糖
        2.2.4 制備殼聚糖修飾金納米粒子（CS@AuNPs）
        2.2.5 制備亞硝基硫醇（GSNO)的水溶液
        2.2.6 電化學(xué)檢測(cè)一氧化氮
        2.2.7 ESR 檢測(cè)一氧化氮
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 合成與表征
        2.3.2 電化學(xué)檢測(cè) CS@AuNPs 誘導(dǎo)一氧化氮的釋放
        2.3.3 電子自旋共振儀（ESR）檢測(cè)一氧化氮
    2.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 PLGA 納米載體的制備與應(yīng)用
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 PLGA 納米粒子的制備
        3.2.3 MTX@PLGA 納米粒子的制備
    3.3 所制得的納米粒表征
        3.3.1 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)
        3.3.2 掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）
        3.3.3 透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, TEM）
        3.3.4 PLGA@MTX 紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)
    3.4 MTX 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
    3.5 包載率和釋放的研究
    3.6 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)步驟
        3.6.1 細(xì)胞的復(fù)蘇
        3.6.2 細(xì)胞的傳代
        3.6.3 細(xì)胞的鋪板
    3.7 MTT 實(shí)驗(yàn)
        3.7.1 MTT 法的原理
        3.7.2 MTT 溶液的配制方法
        3.7.3 PBS 溶液的配制
    3.8 PLGA 生物安全性和 PLG@MTX 的細(xì)胞毒性
    3.9 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 具有熒光靶向性的納米載體藥物的制備及應(yīng)用
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 金納米棒的制備
        4.2.3 PLGA 納米粒子的制備
        4.2.4 MTX@PLGA 納米粒子的制備
        4.2.5 AuNRs-MTX@PLGA 納米粒子的制備
        4.2.6 AS1411Aptamer 共聚 AuNRs-MTX@PLGA
    4.3 所有制得的納米粒表征
        4.3.1 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)
        4.3.2 掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscopy, SEM）
        4.3.3 透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscopy, TEM）
        4.3.4 紫外可見(jiàn)光譜(UV-vis)
    4.4 釋放研究
        4.4.1 包載率研究
        4.4.2 體外釋放研究
    4.5 細(xì)胞實(shí)驗(yàn)步驟
        4.5.1 細(xì)胞的復(fù)蘇
        4.5.2 細(xì)胞的傳代
        4.5.3 細(xì)胞的鋪板
    4.6 MTT 實(shí)驗(yàn)
        4.6.1 MTT 法的原理
        4.6.2 MTT 溶液的配制方法
        4.6.3 PBS 溶液的配制
    4.7 PLGA 生物安全性評(píng)價(jià)
    4.8 PLGA@MTX-AuNRs 的細(xì)胞毒性測(cè)試
    4.9 Apt-PLGA@MTX-AuNRs 毒性實(shí)驗(yàn)研究
    4.10 AuNRs-MTX@PLGA 的光治療實(shí)驗(yàn)
    4.11 激光共聚焦顯微鏡
    4.12 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
致謝
發(fā)表文章與申請(qǐng)專利情況說(shuō)明

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2829808