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《重庆医科大学》 2018年
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介孔二氧化硅包覆聚吡咯纳米粒的研究

朱文静  
【摘要】:和厚朴酚(Honokiol,HK)是一种从药用植物厚朴或其它木兰属植物中提取的生物活性分子,广泛分布于世界各地,具有多种药理学作用,如抗炎、抗菌、抗肿瘤、抗血栓、抗抑郁等。白藜芦醇(Resveratrol,Res)是非黄酮类的多酚化合物,在植物界中分布极为广泛,具有抗肿瘤、抗心血管疾病、调节免疫、抗病毒、保肝等多种药理作用。然而,这两种药物的水溶性较差,导致其生物利用度较低,临床应用受到限制。光热治疗(Photothermal therapy,PTT)是利用光热转换材料将光能转化为热量,使肿瘤组织局部快速升温以杀伤肿瘤细胞,从而达到物理靶向治疗肿瘤的目的。有效实现PTT的关键是选择理想的光热转换材料,例如金纳米等无机纳米材料、聚吡咯等有机纳米材料。与通常不可生物降解的无机纳米材料相比,有机纳米材料的生物相容性更好、毒性更低,具有发展潜力。聚吡咯(Polypyrrole,PPy)是一种有机共轭聚合物,具有优异的物理、化学、生物特性,在有机电子学、生物医学等领域应用广泛,此外,近年来因PPy在近红外波长范围内具有较强吸收而越来越多地用于癌症PTT及光声成像的研究。介孔二氧化硅纳米粒(Mesoporous silica nanoparticles,MSN)因具有较大的比表面积和介孔体积、连续可调的孔径及粒度大小、易于修饰的表面活性基团以及良好的生物相容性、生物可降解性而在药物递送系统研究中应用广泛。本课题基于上述研究背景先制备PPy纳米粒,然后在其表面包覆一层MSN,将HK或者Res负载在MSN的介孔中,期望改善HK或Res的生物利用度,并结合PPy的PPT效应和光声成像作用,达到肿瘤物理靶向治疗的目的。本课题的研究内容主要包括四个部分:第一部分是载药介孔二氧化硅包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN-HK和PPy@MSN-Res)的制备;第二部分是PPy@MSN的物理表征;第三部分是PPy@MSN、PPy@MSN-HK和PPy@MSN-Res的光热、载药量、体外释药及光声成像性能考察;第四部分是PPy@MSN的小鼠体内药效学实验。在第一部分中,我们通过单因素考察方法筛选出合适的纳米粒制备方法,考察了反应物用量、反应时间、投料方式对最终合成纳米粒粒径及Zeta电位的影响。在第二部分中,通过投射电子显微镜(TEM)、激光粒度仪和红外光谱仪等对纳米粒进行物理表征,实验结果表明,制备所得纳米粒大小均一、呈均匀球形,Zeta电位变化和红外特征吸收峰证明了纳米粒的成功合成。在第三部分中,于体外水平上考察了介孔二氧化硅包覆聚吡咯纳米粒(PPy@MSN)的光热性能,证实了纳米粒是浓度依赖型、激光功率密度依赖型光热试剂,并具有良好的光稳定性,同时采用高效液相色谱法和紫外分光光度法考察纳米粒的载药能力,采用透析袋法考察了PPy@MSN-HK和PPy@MSN-Res的体外释药行为,采用光声成像仪验证了纳米粒的光声成像能力。最后在第四部分中,以荷H22瘤昆明小鼠为模型,考察PPy@MSN在体内水平上的光热效应,瘤内注射连续给药,激光组用波长为808 nm、功率密度为1.0 W/cm~2的近红外激光照射3 min,实验结果表明,空白PBS组与PBS+激光组相比,肿瘤差异不显著,PBS+激光组反而有促进肿瘤生长的趋势,PPy@MSN+激光组分别与空白PBS组、PBS+激光组及PPy@MSN组相比,肿瘤差异显著,PPy@MSN+激光组能明显杀伤肿瘤组织,达到较好的治癌作用。体内红外热成像实验结果也证实PPy@MSN+激光组较PBS+激光组能明显升温。本课题一系列实验结果表明,通过我们最终选择的制备方法能得到粒径大小适中、尺寸均一、外观呈球形的PPy@MSN,并能有效负载HK或者Res,明显提高HK的体外溶出速率和Res的分散度,有望提高其生物利用度;经近红外激光照射后,PPy@MSN在体内外均能有效迅速升温,实现PTT效应,同时还具有可能的光声成像能力,有望成为新型诊疗纳米系统。
【学位授予单位】:重庆医科大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:R943

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