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叶酸功能化纳米钻石载药体系的制备及其体外细胞靶向性研究

曹瑞霞  
【摘要】:化疗是肿瘤疾病治疗的主要方案之一,但是其最大的缺陷是对肿瘤组织和正常组织无选择识别性,导致在治疗过程中给肿瘤患者带来严重的毒副作用。基于肿瘤细胞表面过度表达可与特异性配体结合的受体,采用特异性配体将抗癌纳米药物通过受体介导途径输送到特定的靶部位,提高治疗效果,降低对正常组织的毒副作用。随着纳米医学的发展,有关纳米材料用于药物靶向输送的研究已引起广泛的兴趣。通常使用的特异性配体有叶酸、脂蛋白、转铁蛋白、多肽类等,其中叶酸是一种具有低免疫原性并易于其它物质进行共价偶联的小分子物质,基于癌细胞表面超表达的叶酸受体与叶酸分子的高度亲和性,用叶酸修饰的纳米载药体系,可实现对肿瘤的靶向治疗。本论文主要以纳米钻石(NDs)为载体,化疗药物阿霉素(DOX)为药物模型,叶酸(FA)为靶向配体分子,制备了ND-PEG-FA/DOX纳米药物,运用激光扫描共聚焦显微镜成像法、流式细胞术和MTT比色法等研究了ND-PEG-FA/DO X与细胞的作用。主要研究内容包括:1.以NDs为载体,聚乙醇二胺(H2N-PEG-NH2)作为嵌段共聚物将配体小子FA通过化学共价键修饰于NDs表面制备得ND-PEG-FA靶向载体,采用红外光谱法对其表面官能团进行了表征,运用紫外-可见分光光度法和荧光光度法计算NDs表面偶联H2N-PEG-NH2和FA的量分别为200μg/mg和44μg/mg。2.利用物理吸附作用将DOX负载于ND-PEG-FA纳米颗粒上,得到ND-PEG-FA/DOX纳米靶向载药系统。首先研究了ND-PEG-FA与DOX相互作用达到饱和平衡状态时的条件;其次探讨了不同pH值条件下,ND-PEG-FA/DOX纳米药物体外释药行为。结果表明ND-PEG-FA与DOX相互作用达到饱和平衡状态的最佳时间为6h,最大吸附DOX的量为(47±1.26)μg/mg;体外释药实验说明ND-PEG-FA/DOX药物在pH5.0(模拟细胞内涵体环境)和pH6.5(模拟肿瘤环境)比pH7.4(模拟生理环境)时释药速率快且释药总量较大,揭示了ND-PEG-FA/DOX药物在血液循环中有较少的药物释放,可以减少对正常组织的损伤。3.以细胞表面叶酸受体表达量不同的HeLa.C6.HepG2和HEK293作为体外模型组。MTT比色法检测结果表明NDs.ND-PEG-NH2和ND-PEG-FA材料几乎无细胞毒性;采用流式细胞术研究了细胞对ND-PEG-EA/DOX纳米药物的摄取具有时间、浓度、温度、能量依赖性而且是以网格蛋白(clathrin)介导的内吞途径进入细胞,此外ND-PEG-FA/DOX对药物DOX起到较好的缓释效果并具有良好的肿瘤靶向性;用激光扫描共聚焦成像法进一步证明JD-PEG-FA/DOX纳米药物具有良好的肿瘤靶向性,另外说明ND-PEG-FA/DOX纳米药物进入细胞主要位于细胞质并在此释放药物DOX,小分子药物DOX进入细胞核起到抑制肿瘤生长作用。


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