卡铂@葡聚糖纳米载体的自组装/聚合一步法制备及生物应用

在接枝共聚辅助自组装(GISA)制备葡聚糖纳米载体的过程中, 利用丙烯酸单体与卡铂之间的非共价键作用, 使得卡铂参与到葡聚糖纳米载体的形成中, 从而一步实现了卡铂@葡聚糖纳米载体的制备, 并使用肿瘤还原性环境敏感的二硫键来交联纳米载体, 得到了对肿瘤还原环境响应的纳米药物载体. 对纳米药物载体的结构、 粒径及形貌进行表征, 结果显示, 纳米药物载体粒径为(92±0.2) nm, Zeta电位为(-8±0.3) eV. 通过体外药物释放研究发现, 在还原性环境中, 载体可持续72 h释放药物, 最大释放量达80%. 细胞摄取实验表明负载卡铂的纳米药物载体可在4 h内高效地进入细胞核; 其半抑制浓度(IC₅₀)为25.32 μg/mL, 达到和相同浓度游离卡铂相仿的促肿瘤细胞凋亡效果. 此一步法所制备的卡铂@葡聚糖纳米载体具有良好的生物应用前景.     

pH调控Y型分子筛负载阿霉素纳米药物制备及与MM-231细胞的作用

针对抗肿瘤小分子药物靶向性差、疗效低和毒副性大等缺陷,我们以Y型分子筛(YMS)为基体、阿霉素(DOX)为药物模型,通过pH调控,借助氢键和范德华力等物理作用力制备得到高负载Y型分子筛纳米药物体系(YMS?DOX)。采用UV?Vis、FT?IR、粒径和电位测试及荧光光谱证实YMS?DOX成功制备,且DOX的负载率可高达99.61%。体外药物释放测试发现YMS?DOX具有pH响应释放特性,在肿瘤环境中(pH=4.5)的药物释放量为正常生理环境(pH=7.4)中的3.8倍,表明其具有良好的药物输送特性。此外,利用流式细胞术和MTT测试法探究了YMS?DOX对乳腺癌细胞(MM?231)和树突细胞(DC)的细胞凋亡和毒性,结果表明YMS?DOX可以诱导肿瘤细胞凋亡,且可降低对正常细胞的毒副作用。     

同源细胞膜包覆智能释药纳米粒用于肝癌靶向治疗

近年来,纳米药物递送系统在癌症治疗方面的应用受到广泛关注。 传统的纳米药物递送系统存在生物相容性差、靶向性缺乏、在肿瘤部位释药缓慢等问题。 本文设计制备了一种同源细胞膜(M)包覆、癌细胞还原微环境控制释药的脂质体纳米粒子(命名为P-ss-G/D/Sf@M)来递送肝癌治疗药物索拉非尼(Sf)用于肝癌的靶向治疗。 利用薄膜水化法结合静电吸附及过膜挤压法制备包覆细胞膜的空白(P-ss-G/D@M)及载药(P-ss-G/D/Sf@M)纳米粒子。 P-ss-G/D/Sf@M对Sf的载药量为7.2%,包封率为79.9%。 体外释药结果显示,P-ss-G/D/Sf@M在还原条件下会加快药物的释放,48 h时药物释放量达到65%以上,较非还原条件下释药量提高了25%。 体外细胞实验结果证明,包覆肝癌细胞膜的纳米粒子更易被肝癌细胞摄取,表现了对肝癌细胞的靶向性,同时在肿瘤细胞高浓度谷胱甘肽(GSH)还原环境作用下,纳米粒子中的二硫键断裂,迅速释放药物,与非还原敏感载药纳米粒子相比,显著抑制肝癌细胞生长,提高细胞凋亡率。 因此,本文制备的同源细胞膜包覆的智能释药载体有可能用于今后的癌症治疗中。     

聚(L-谷氨酸)水凝胶的Diels-Alder制备及其生物分子响应性研究

报道了一种含有二硫键的聚L-氨基酸共价交联网络,制备了能对含巯基生物分子与蛋白酶产生响应的新型聚L-氨基酸水凝胶.通过二硫键将降冰片烯基团键合在聚(L-谷氨酸)侧链,所得到的聚合物与末端修饰四嗪基团的四臂聚乙二醇在水溶液中混合,通过降冰片烯与四嗪基团之间发生Diels-Alder反应形成分子间共价交联,获得了聚(L-谷氨酸)/聚乙二醇水凝胶.研究了水凝胶在含巯基生物活性分子谷胱甘肽(GSH)作用下的性质变化.结果表明,2种官能化聚合物混合后可快速形成稳定的水凝胶,其力学性质随聚合物浓度、2种聚合物比例和降冰片烯基团的取代度的改变而变化.体外降解实验结果表明,在GSH或弹性蛋白酶存在的条件下,水凝胶的降解速率显著增加.同时,经GSH处理的水凝胶机械强度也显著降低.大鼠体内实验表明,在交联点引入GSH响应性的二硫键会明显加速聚氨基酸水凝胶的体内降解.进一步体外细胞实验与组织学分析结果表明,所获得聚氨基酸/聚乙二醇水凝胶具有良好的体外细胞相容性和动物体内组织相容性.     

多二硫键聚醚氨酯核壳载药微粒的制备及性能研究

利用"同轴电喷-去模板技术"制备了载药效率接近100%,且具有核-壳结构和氧化还原响应性的药物控释微球.首先通过同轴电喷技术,制备了以聚乙二醇(PEG)为壳,主链含多个二硫键的聚醚氨酯(PEU)为核的微球.通过"去模板"方法,脱去PEG层,可以使所制备的微球的尺寸从微米减小到纳米尺度.在含二硫苏糖醇(DTT)的媒介中,PEU可以快速降解.体外释药的结果显示,在含谷胱甘肽(GSH)的媒介中,载药纳米微球可在12 h内将其所包载的药物的80%释放出,具有显著的氧化还原响应性控制释放药物的特征.     

适配子修饰靶向PLGA纳米基因载体的构建

化学合成了功能性三嵌段复合物乳酸乙醇酸共聚物-聚乙二醇-适配子(PLGA-PEG-Apt)。使用双乳化挥发法制备包裹DNA片段的PLGA-PEG-Apt新型纳米基因药物载体,表征检测显示:制备的纳米基因载体粒径为(225.2±8.1)nm,Zeta电位约(-35.5±-3.3)mV。扫描电子显微镜下纳米颗粒形态呈圆形,表面光滑,粒径分布较均匀。纳米粒子对TFO的包封率为(25.4±3.1)%(n=3),载药量为(1.34±0.16)μg/mg。体外释放实验研究结果显示持续释放过程达23 d,且PLGA-PEG-Apt纳米粒子呈突释之后的持续缓释过程。细胞水平实验结果显示,A10适配子修饰的纳米基因载体能更多进入靶向的前列腺癌细胞株,进而发挥其抗前列腺癌增殖的作用。该研究成功制备了靶向PLGA纳米基因载体,结果满意。     

基于壳聚糖的pH响应双重药物释放系统研究

以腙键连接的壳聚糖阿霉素前药偶联物(Chitosan-hz-DOX)为载体,通过物理包埋法制备了负载喜树碱(CPT)的双药共传递纳米输送体系(CPT-CS-DOX).通过紫外可见吸收光谱、动态光散射、透射扫描电镜等方法研究了体系的粒径、形貌、药物负载及释放性能,发现制备CPT-CS-DOX纳米颗粒的最佳CPT投放量为20%,其粒径随着Chitosan-hz-DOX中阿霉素(DOX)含量的增加而不断降低,共传递体系有效地抑制了DOX和CPT的早期泄露,并呈现出显著的p H依赖药物释放行为.利用Peppas方程对释放曲线进行分析,发现第一阶段DOX和CPT在中性环境中的释放遵循Fick扩散控制和溶胀控制机理,在酸性环境中CPT的释放机理保持不变,而DOX的释放则转变为聚合物松弛机理;第二阶段则两者均符合Fick扩散机理.     

抗癌载药体系Fe_3O_4@ZIF-8@PA的合成及药物释放

采用溶剂热法合成磁性Fe_3O_4纳米粒子,并以此为基底设计制备了一种具有pH响应核壳结构的磁性纳米复合材料Fe_3O_4@ZIF-8@PA.该材料的比饱和磁化强度可达35.46 A·m2/g,具有良好的磁性.Fe_3O_4纳米粒子呈球型结构,分散性良好.与基底相比,复合微球的粒径尺寸明显增大,但依然符合载体材料的理想尺寸且分布均匀.此外,载体具有多孔结构,表面积较大,载药效率和载药量分别高达96.4%和144.6 mg/g.在pH为7.4和5.0的条件下对载药纳米粒子进行了药物释放研究.24 h内,粒子在2种pH下累计释放量分别为39.8%和78.6%.通过药物缓释验证了载体的pH响应性能.在实验中引入了对癌细胞具有杀伤作用的植酸,使合成的载体具有一定的抗癌作用.同时采用四甲基偶氮唑盐(MTT)法对人骨肉瘤细胞(MG-63)进行了体外分析实验,证实材料与抗癌药物阿霉素(DOX)之间存在着一定的协同抗癌效果.     

基于炔烃参与的多组分聚合构建氧化还原双重响应型高分子药物载体

为了拓展多组分聚合方法在药物载体领域应用,基于铜催化的炔烃多组分聚合设计合成含有二硒键的氧化还原响应型两亲性聚合物,与阿霉素(DOX)在水溶液中通过自组装方式构建纳米载药胶束.通过实验技术手段对纳米载药胶束表征可知,纳米载药胶束的粒径在130 nm左右,临界胶束浓度(CMC)值为0.23 mg/mL,在人体正常生理条件下结构稳定.肿瘤中含有浓度较高的活性氧(ROS)或谷胱甘肽(GSH),聚合物主链中二硒键在氧化还原条件下断裂,导致聚合物降解,DOX从纳米载药胶束中逐渐释放,且累积释放量可达100%,并发现该类载药胶束在GSH环境中药物释放性能优于ROS环境.该工作通过多组分聚合方式可以便捷构建氧化还原双重响应型的两亲性聚合物,在肿瘤微环境中表现出特异的降解性能,为开发设计智能响应型高分子药物载体提供新的思路.     

新型壳聚糖基自组装纳米胶束紫杉醇药物释放载体

以N-胆甾醇琥珀酰基-O-羧甲基壳聚糖(CCMC, 胆甾醇基取代度6.9%)为原料, 在水溶液中通过探头超声处理制备其自组装凝胶纳米胶束, 采用稳态荧光探针法考察临界胶束浓度, 并通过透射电镜和动态激光散射仪检测胶束的形态大小. 以紫杉醇为模型药物, 采用透析法制备载药CCMC纳米胶束, 并通过高效液相色谱法(HPLC)考察其在纳米胶束中的包载及释放情况. 结果显示, CCMC为两亲性高分子, 在水溶液中能形成粒径为198.4 nm的规则球状胶束, 临界胶束浓度为0.018 mg/mL. 紫杉醇顺利包载于CCMC-纳米胶束内, 载药量高达34.9%; 随着载药量的增加, 胶束粒径呈增大的趋势. 体外释放实验结果显示, CCMC纳米胶束能延缓紫杉醇的释放, 释药速度和释放介质pH值密切相关.     

聚乳酸-乙醇酸/纳米氧化锌复合电纺纤维装载亲疏水药物的控释及体外细胞毒性

利用静电纺丝技术制备了负载亲水性药物阿霉素(DOX)以及疏水性药物喜树碱(CPT)的复合纳米纤维. 先用巯基封端的普朗尼克(F127)修饰纳米氧化锌(FZnO), 再将FZnO负载盐酸阿霉素(DOX@FZnO), 最后将DOX@FZnO与CPT一起纺入聚乳酸-乙醇酸(PLGA)纤维中. 体外药物释放结果表明, 复合纳米纤维能够减小亲水性药物的突释, 减缓药物释放速率, 延长药物释放时间. 体外细胞活性结果表明, 双载药复合纤维比单载药复合纤维具有更强的细胞毒性, 能够有效抑制癌细胞生长.     

pH响应性聚合物胶束的制备、表征及对阿霉素的控制释放研究

以主链含腙键的聚乙二醇大分子(PEG-NH-N=CH-OH)为引发剂,通过开环聚合己内酯(ε-CL),制备了一种具有pH响应性的两亲性嵌段共聚物PEG-NH-N=CH-PCL.运用核磁共振(~1H NMR)、透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等对聚合物的结构、胶束的形貌及粒径进行表征.结果表明,聚合物胶束呈规整球形且分布均匀,平均粒径约98nm,pH 5.0时胶束粒径显著增加.负载阿霉素(DOX)的聚合物胶束的载药量为16.4%,包封率为57.4%.体外释放研究表明,pH 5.0时药物释放速率比pH 7.4时快,48h后累计释放率达91.1%.因此,该pH响应性聚合物胶束作为抗癌药物载体具有潜在的应用价值.     

pH响应型苯硼酸酯连接嵌段聚合物的合成及药物控释

以含苯硼酸酯(PBE)的聚乙二醇单甲醚(mPEG)大分子(mPEG-PBE-OH)为引发剂,引发ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,制备了以硼酸酯结构连接的pH敏感两亲性聚合物(mPEG-PBEPCL)。然后,使该聚合物在水相环境中自组装形成"核-壳"结构纳米胶束,并将阿霉素(DOX)负载在胶束内核中,形成载药胶束(DOX@mPEG-PBE-PCL)。通过核磁共振氢谱(~1 H-NMR)、红外光谱(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对聚合物结构进行了表征,通过透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)等对胶束的形貌和粒径进行了表征,通过紫外吸收光谱分析了胶束载药量和载药效率,并对胶束的pH敏感释药性能与体外细胞毒性进行了验证。结果表明:聚合物自组装形成粒径约127nm的球形胶束,对DOX具有较高的负载能力;聚合物具有良好的pH响应性和生物相容性,DOX@mPEG-PBE-PCL能在肿瘤细胞弱酸性环境中释放DOX,有效递送至细胞核;与游离的DOX·HCl相比,DOX@mPEG-PBE-PCL对鼠源黑色素瘤B16F10细胞具有相近的抗肿瘤活性。     

还原和温度双重敏感P(NIPAM-AA)纳米凝胶的合成及载药性能

以N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)和丙烯酸(AA)为单体,N,N'-双丙烯酰胱胺(BAC)为交联剂,采用自由基沉淀聚合方法制备了一系列温度和还原敏感聚N-异丙基丙烯酰胺-丙烯酸(PNA)纳米凝胶.利用红外光谱、拉曼光谱、动态光散射、紫外-可见光谱和扫描电子显微镜等方法表征了纳米凝胶的结构、粒径、Zeta电位和形貌等,研究了PNA纳米凝胶对阿霉素盐酸盐(DOX)的负载和释放行为.结果表明,BAC的浓度对PNA纳米凝胶的温敏性和还原敏感性及载药率和药物缓释性能有较大影响.当BAC的浓度为0.32和1.6mmol/L时,PNA纳米凝胶具有很好的载药率,但BAC的浓度为0.32 mmol/L时,纳米凝胶交联密度较低,低温时DOX也能轻易扩散出来,释放4 h时,25和37℃的释放率分别为56%和58%,温度控制释放不明显.当BAC的浓度为1.6 mmol/L时,释放4 h时,25和37℃及模拟细胞还原微环境下[37℃,二硫苏糖醇(DTT)浓度为4 mmol/L]的释放率分别为56%,61%和77%,可见PNA纳米凝胶有一定的温度和还原敏感性,能很好地控制药物释放,适合作为药物载体.     

小分子基温敏聚合物纳米粒子的制备及在近红外二区荧光成像与光热治疗中的应用

以有机小分子4,9-二(5-9H-芴-2-基-噻吩-2-基)-6',7-联苯[1,2,5]噻二唑并[3,4-g]喹喔啉(TQF)为前驱体, 通过化学方法将其修饰为可引发可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)反应的小分子链转移剂TQF-苯基硫代链 转移剂（CTA）. 以TQF-CTA为链转移剂, 以偶氮二异丁腈为引发剂, 引发N-异丙基丙烯酰胺(NIPAAm)和 甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯(OEGMA)发生RAFT聚合反应, 合成了具有良好水溶性和较低临界溶解温度(LCST)的小分子基共聚物[TQF-P(NIPAAm-co-OEGMA), TPNO]. 将其直接溶于水中可制备成温敏的球形纳米粒子 TPNO NPs. 研究结果表明, TPNO NPs在温度大于LCST(35 ℃)时表现出一个明显的粒径变化和显著的荧光 增强行为(2.2倍), 并成功实现了对活体小鼠血管与肿瘤的明亮近红外二区(NIR-Ⅱ)荧光成像(FI). 同时, TPNO NPs有着良好的光热转换效率(PCE=29.8%), 通过体外细胞实验证明了其对细胞具有较好的光热治疗(PTT)效果.     

基于“分子胶”的新型两亲性嵌段共聚物β-CD-PLA的合成及其胶束化

以二重氢键为引导,二硫键连接疏水性聚乳酸(PLA)和亲水性β-环糊精(β-CD)合成了嵌段共聚物β-CD-PLA。采用1 H-NMR和GPC对嵌段共聚物β-CD-PLA的结构进行了表征,以芘作为荧光分子探针对嵌段共聚物β-CD-PLA自组装胶束的性质进行了表征,采用动态光散射纳米粒度仪(DLS)对自组装胶束的粒径进行了测试。结果表明:在二重氢键的引导作用力和碘的氧化作用下,中间体脱去保护基形成双二硫键,形成目标嵌段共聚物β-CD-PLA,该嵌段共聚物能够在水中自组装形成纳米胶束,临界胶束浓度(CMC)为0.089mg/mL,在稀溶液中具有良好的稳定性,自组装形成空白胶束的粒径为31nm,阿霉素盐酸盐(DOX)载药胶束的粒径为42nm。     

纳米尺度超声显影微囊的制备及性能表征

采用双乳液-溶剂挥发法制备了内部包封氟碳液体的聚乳酸-甲氧基聚乙二醇两嵌段共聚物(MePEG-b-PLA)基超声显影纳米微囊; 用2种不同嵌段比的MePEG-b-PLA共聚物研究共聚物组成与纳米囊性能的关系; 选用聚乙烯醇(PVA)、 羧甲基葡聚糖(CMG)和壳聚糖(CS) 3种乳化剂对纳米囊表面进行亲水性修饰. 对所制备纳米囊的粒径、 Zeta电位、 形貌和水溶液稳定性进行了表征. 结果表明, 利用质量分数为1%的PVA和质量分数为1%的CMG组成的复配乳化剂和m(MePEG)∶m(PLA)= 1∶3的聚合物制得的纳米囊的平均粒径为432.9 nm, 水溶液稳定性优良. 利用超声仪对纳米囊体外超声显影性能进行研究, 结果表明, 所得聚乳酸-甲氧基聚乙二醇纳米囊具有更好的中心成像区域灰度值和更持久的体外超声显影效果. 结合3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(MTT)比色法研究证实该纳米囊具有低细胞毒性. 在超声影像学领域具有良好的应用前景.     

壳聚糖基多功能纳米药物载体的体外研究

制备了一种壳聚糖基多功能纳米药物载体系统, 并探讨了其体外释药性质. 合成了甲氨蝶呤-壳聚糖偶联物(MTX-CS), 甲氨喋呤(MTX)的取代度为6.3%; MTX-CS具有两亲性, 在水性介质中能自组装形成纳米粒子, 平均粒径为(269.5±18.3) nm, zeta电位为(25.7±0.9) mV. MTX-CS纳米粒子能有效包载抗血管生成药Combretastatin A-4(CA-4), 当药物/载体材料投料比为1∶4 时, 载药量为15.7%, 包封率为62.8%. 体外释放实验结果显示, CA-4释放较快, MTX释放缓慢, 有利于发挥2种药物的协同抗肿瘤作用.     

双亲支链梳形共聚物的合成及其自乳化负载药物性能

通过可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合制备出聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PGMA),经过叠氮钠与PGMA环氧基团的反应引入叠氮基和羟基,然后依次通过端炔基聚乙二醇(PEG-alk)与叠氮基的点击反应,己内酯(CL)在羟基存在下的开环聚合反应,获得双亲支链梳形共聚物(PGMA-g-PEG/PCL)。利用该梳形共聚物的两亲性,在氯仿-水混合体系中,进行自乳化高效负载阿霉素(DOX),得到负载DOX的纳米粒子。利用核磁共振氢谱、红外光谱和凝胶渗透色谱确认了最终产物及其前体聚合物的结构。利用动态光散射、紫外可见分光光度计和扫描电镜研究该载药粒子在pH为7.0和5.0的水溶液中的释放。结果表明:该纳米粒子平均粒径约为100nm,该粒子能有效释放DOX,在酸性条件下释放速率加快,且伴随PCL的降解。     

SiO2介导的5 nm金颗粒的高效富集及其催化活性研究

粒径小于10 nm的金纳米颗粒（Au NPs）具有高的表面积与体积比,因此具有极强的催化活性,在催化领域应用广泛.传统湿法合成的金纳米颗粒浓度过低,需要进一步富集才能满足实验要求.然而,小粒径Au NPs在浓缩过程中容易聚集,失去催化活性.在保持催化活性的同时,浓缩小粒径的AuNPs是一个挑战.本工作用500 nm硅烷化修饰的SiO₂颗粒,通过静电相互作用吸附5 nm Au NPs,在室温下自组装形成Au NPs@SiO₂复合物.Au NPs的负载效率可达99.5%,每个SiO₂上负载的Au NPs高达800～1000个,大大提高了Au NPs有效浓度,并且富集到SiO₂表面的Au NPs不会团聚.催化活性研究结果显示,制备得到的Au NPs@SiO₂的催化活性是同浓度Au NPs的3倍.该复合物颗粒重复使用5次后,催化转换效率仍能保持在80%左右.该复合物颗粒能稳定保存一个月,结构和催化活性不变.并且,通过调节Au NPs在SiO₂表面的组装密度,可精确调控Au NPs@SiO₂催化活性.本工作提供了一种制备高浓度小粒径Au NPs的简单方法,并大大提高了Au NPs催化活性,该方法在富集其它小粒径纳米颗粒中具有广泛应用.