本文選題：累托石　切入點(diǎn)：納米顆粒　出處：《華中科技大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：累托石(Rectorite, REC)是一種規(guī)則層狀硅酸鹽粘土礦物,已被研究用于食品和醫(yī)療等領(lǐng)域,但其毒性方面的探討仍舊缺乏。紫杉醇(Paclitaxel, PTX)作為一種有效的抗腫瘤藥物,在實(shí)際的臨床應(yīng)用中仍然存在許多不足之處。在此,我們主要討論了REC有機(jī)改性前后細(xì)胞毒性作用大小的改變及相關(guān)毒性作用的機(jī)制,以及REC對(duì)紫杉醇納米纖維素膜藥物傳遞系統(tǒng)抑癌活性的影響。本研究主要由以下兩部分組成：第一部分鈣基累托石納米顆粒有機(jī)改性前后的細(xì)胞毒性的研究目的：在本研究中,我們通過(guò)分析REC有機(jī)改性前后理化性質(zhì)的改變,及其對(duì)于人張氏肝細(xì)胞及人肝癌細(xì)胞HepG2的毒性作用及相關(guān)機(jī)制,為REC及有機(jī)累托石(Organic modified rectorite, OREC)在未來(lái)應(yīng)用中的安全性提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。方法：用REC與十六烷基三甲基溴化銨陽(yáng)離子交換制備OREC并測(cè)定REC及OREC的粒徑大小和ζ電位；用熱重曲線分析兩者的熱穩(wěn)定性；用傅里葉變換紅外光譜、透射電鏡和小角X射線衍射評(píng)價(jià)REC及OREC的層間距大小及化學(xué)組成；用能量色散X射線光譜判斷人張氏肝細(xì)胞中REC及OREC的攝入：濃度為0、1、2.5、5、7.5和10 μg/mL的REC或OREC分別處理人張氏肝細(xì)胞和HepG2細(xì)胞6、24及48 h后,采用MMT法檢測(cè)其細(xì)胞毒性；濃度為0、1、2.5、5、7.5和10μg/mL的REC或OREC處理人張氏肝細(xì)胞24 h后,用流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞的凋亡和壞死；0、1、2.5、5、7.5和10μg/mL REC或OREC處理人張氏肝細(xì)胞6h或24 h后,檢測(cè)凋亡相關(guān)蛋白Bax、Bcl-2和pro-caspase-3的表達(dá)。5 μg/mL的REC或OREC處理HepG2細(xì)胞24后,掃描電鏡下觀察自噬小體并檢測(cè)自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)。結(jié)果：REC在有機(jī)改性后,層間距增加。REC及OREC處理人張氏肝細(xì)胞24 h后,納米顆粒被攝入細(xì)胞內(nèi)。1、2.5、5、7.5及10μg/mL的REC或OREC處理人張氏肝細(xì)胞和HepG2細(xì)胞6、24和48 h后,均能觀察到細(xì)胞活性下降(P0.05 or P0.01),且OREC所致的細(xì)胞毒性較REC大,兩種細(xì)胞間毒性作用沒(méi)有差異。7.5和10 μg/mL的REC或OREC處理24 h后,人張氏肝細(xì)胞的凋亡壞死率均有提高(P0.05 orP0.01)。5、7.5、10μg/mL的REC或OREC處理人張氏肝細(xì)胞24 h后,Bax、Bcl-2及pro-Caspase-3的表達(dá)均有所下降,但Bax/Bcl-2比值沒(méi)有變化,提示并非通過(guò)Bax相關(guān)線粒體凋亡通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。5μg/mL的REC或OREC處理HepG2細(xì)胞24 h后,均能在細(xì)胞內(nèi)觀察到自噬小體,且LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值增大,提示自噬的發(fā)生。結(jié)論：研究結(jié)果表明,有機(jī)改性后,REC的理化特性在各方面均有較大的提升,但其細(xì)胞毒性也有明顯的增加。R EC及OREC通過(guò)細(xì)胞凋亡以及細(xì)胞自噬共同誘導(dǎo)細(xì)胞的死亡。在實(shí)現(xiàn)OREC在食品和醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意其生物安全性。第二部分累托石對(duì)紫杉醇納米纖維素膜體外抑癌活性影響的研究目的：我們以醋酸纖維素(Cellulose acetate, CA)作為輔料,采用靜電紡絲法制作紫杉醇醋酸納米纖維素膜(CA/PTX0.06及CA/PTX0.12)及加入累托石(Rectorite, REC)的紫杉醇醋酸納米纖維素膜(CA/PTX0.06/REC及CA/PTX0.12/REC),并研究REC對(duì)納米纖維理化性質(zhì)、體外PTX藥物釋放行為以及對(duì)人胃細(xì)胞毒性的影響。方法：納米纖維素膜形貌,選用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察；布魯諾爾-埃米特-特勒比表面積,選用氮吸附法測(cè)定；復(fù)合納米纖維素膜的組成成分,由能量色散X射線測(cè)定；膜中PTX、CA、REC的相互作用,由傅里葉變換紅外光譜和廣角X射線衍射研究；熱穩(wěn)定性由差示掃描量熱法以及熱重分析確定；復(fù)合納米纖維素膜中PTX在pH值為7.4的磷酸鹽緩沖鹽水的釋放行為,用高效液相色譜測(cè)定；人胃癌細(xì)胞SGC7901,以及人胃上皮細(xì)胞GES-1在納米纖維素膜上生長(zhǎng)24 h后,細(xì)胞毒性由LIVE/DEAD細(xì)胞活性/細(xì)胞毒性試劑盒測(cè)定,細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)通過(guò)掃描電鏡觀察。結(jié)果：REC和PTX均被成功紡入復(fù)合納米纖維素膜。并且CA的熱穩(wěn)定性未受到影響。所有復(fù)合納米纖維素膜的纖維表面光滑,各樣本纖維間的形貌沒(méi)有明顯差別,在加入REC后比表面積有所增加。膜上種植細(xì)胞前后,所有的膜樣品均表現(xiàn)出典型的3D電紡納米纖維形貌。CA/PTX和CA/PTX/REC膜中PTX的釋放行為保持相對(duì)穩(wěn)定緩慢,并且REC提高了藥物的釋放率。CA/PTX和CA/PTX/REC對(duì)SGC7901和GES-1細(xì)胞均有毒性,兩種細(xì)胞系的毒性作用沒(méi)有顯著區(qū)別,且CA/PTX/REC毒性均較CA/PTX大。所有的膜都能為GES-1和SGC7901細(xì)胞的附著和延伸提供良好的支架。結(jié)論：CA及CA/REC均具有較高的細(xì)胞親和力,CA/PTX及CA/PTX/REC釋放PTX穩(wěn)定,且表現(xiàn)出一定的細(xì)胞致死能力。REC通過(guò)提高PTX的累計(jì)釋放量對(duì)PTX的抑癌活性起到協(xié)同增效的作用,有利于長(zhǎng)期有效的治療腫瘤。CA/PTX、CA/REC及CA/PTX/REC復(fù)合納米纖維素膜在控制釋藥系統(tǒng)和組織工程的應(yīng)用方面具有強(qiáng)大的潛力。
[Abstract]:In this study , we mainly discussed the changes of the physical and chemical properties before and after the organic modification of REC and the mechanism of the effect of REC on the anti - cancer activity of the drug delivery system of Paclitaxel nano - cellulose membrane .
the thermal stability of the two is analyzed by using a thermal stress curve ;
Fourier transform infrared spectroscopy , transmission electron microscope ( TEM ) and small angle X - ray diffraction ( X - ray diffraction ) were used to evaluate the interlayer spacing and chemical composition of REC and oreC ;
It was determined by using the energy dispersive X - ray spectrum that the uptake of REC and oreC in human liver cells was 0 , 1 , 2.5 , 5 , 7.5 and 10 渭g / mL , respectively . After 6 , 24 and 48 h of human liver cells and HepG2 cells , the cytotoxicity of the cells was detected by MMT .
The apoptosis and necrosis of the cells were analyzed by flow cytometry after 24 h of human being treated with REC or oreC at concentrations 0 , 1 , 2.5 , 5 , 7.5 and 10 渭g / mL .
The results showed that the cell activity decreased ( P0.05 or P0.01 ) . The results showed that the cell activity decreased ( P0.05 or P0.01 ) . The results showed that the cell activity decreased ( P0.05 or P0.01 ) . The results showed that the cell activity decreased ( P0.05 or P0.01 ) .
Brunel - Eminite - Butler specific surface area , determined by nitrogen adsorption method ;
the component of the composite nano - cellulose film is determined by the energy dispersive X - ray ;
The interaction of PTX , CA and REC in the membrane was studied by FTIR and wide - angle X - ray diffraction .
the thermal stability is determined by differential scanning calorimetry and thermal analysis ;
The release behavior of PTX in phosphate buffered saline with a pH of 7.4 in a composite nanofiber membrane was determined by high performance liquid chromatography ;
The effects of CA / PTX and CA / PTX / REC on the inhibition of PTX and CA / PTX and CA / PTX / REC showed no significant difference , and the surface area of CA / PTX and CA / PTX / REC was relatively stable , and the surface area of CA / PTX and CA / PTX / REC was relatively stable .

【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：R114

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本文編號(hào)：1699577