石墨烯纳米载药体系的制备及对人口腔鳞癌细胞杀伤效果

利用化学氧化还原法制备了氧化石墨烯,进一步超声破碎剥离,得到纳米氧化石墨烯,并对其进行聚乙二醇(PEG)的功能化修饰后载药顺铂。 采用扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)对石墨烯纳米载药体系进行表征,细胞存活率实验(MTT)法检验石墨烯纳米载药体系对人口腔鳞癌(KB)细胞的杀伤作用。 结果表明,石墨烯纳米载药体系对顺铂的负载率为42.4%,聚乙二醇修饰后可以降低纳米氧化石墨烯的细胞毒性并提高生物相容性,对KB细胞具有双重的杀伤作用,为纳米氧化石墨烯在肿瘤治疗的临床应用提供了理论依据。     

普鲁兰多糖的硬脂酸修饰及其作为纳米药物载体的研究

利用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)催化硬脂酸(SA)与具有良好生物相容性的普鲁兰多糖(Pullulan)反应, 将硬脂酸接枝在普鲁兰分子链的羟基上, 得到取代度不同的疏水改性两亲性普鲁兰多糖衍生物PUSA1, PUSA2 及PUSA3, 其临界胶束浓度分别为50, 32, 18 μg/mL; 透射电镜(TEM)图像显示透析法制备的PUSA 自组装颗粒为球形. 以阿霉素为模型药物制备了PUSA 载药纳米粒, 考察了载药纳米粒的载药量、包封率和体外药物释放. 结果表明PUSA3 的包封率高达84%, 载药量达7.79%. 药物可在37 ℃, pH＝7.4 的PBS 溶液中持续释放90 h 以上. 细胞毒性实验(MTT)结果显示当PUSA 的浓度高达1000 μg/mL 时48 h 后细胞存活率依然在90%左右. 流式细胞及荧光分析表明载药纳米粒的细胞摄取率远远高于游离药物. 说明PUSA 是一种新型的有潜在应用价值的药物载体材料.     

植入金属材料表面的具有响应性药物释放功能的大分子自组装抗菌涂层的制备及性能

制备了具有氧化还原响应性的无规共聚物聚{1-溴十二烷基甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季铵盐-co-N-[2-(吡啶-2-二硫烷基)-乙基]-丙烯酰胺-co-甲基丙烯酸甲酯}(PPDM),采用核磁共振波谱、凝胶液相色谱(GPC)及傅里叶变换红外光谱对聚合物的结构进行表征;通过选择性溶剂法制备负载有小分子药物扑热息痛(PCTM)的PPDM载药胶体粒子,通过纳米粒度仪、透射电子显微镜(TEM)及紫外分光光度计等对胶体粒子的粒径、形貌和载药率进行了表征;最后利用电泳沉积技术将上述载药胶体粒子沉积到316L不锈钢表面制备涂层,对涂层的化学组分、表面形貌、抗菌性能、响应释药性能及细胞毒性等进行了表征.研究结果表明,以响应性载药胶体粒子为构筑单元,利用电泳沉积法可以在316L不锈钢表面制备具有响应性释药功能的抗菌涂层,该涂层在通过季铵盐杀死细菌的同时可在还原性环境中响应性释放药物扑热息痛,从而改善由细菌感染所引起的疼痛及发热等症状.     

石墨烯纳米载药体系的制备及对肿瘤细胞的杀伤作用

通过聚乙二醇(PEG)及分支型聚乙烯亚胺(bPEI)对纳米氧化石墨烯(NGO)修饰作为大分子载药基底的载药平台,增加了NGO的水溶性及其对蛋白的吸附作用,随后分别负载抗癌药物顺铂(CDDP)和低温乙醇法分离提纯的肿瘤患者血清形成能够特异性富集于鼻咽癌细胞的大分子石墨烯纳米载药体系。通过紫外-可见光谱和傅里叶变换红外光谱表征结果证实NGO-PEG-bPEI-CDDP载药体系制备成功,NGO-PEG-bPEI对CDDP的载药率为34.6%。聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)表明对NGO-PEG-bPEI-CDDP-Antibody大分子纳米载药体系中特异性抗体蛋白的强烈吸附作用,该纳米复合物能够特异性地富集在肿瘤细胞部位,对人鼻咽癌细胞(CNE-1)细胞系的识别极其敏感。细胞毒性实验(MTT)检测实验结果表明:在相同剂量(质量浓度)、相同作用时间的情况下,NGO-PEG-bPEI-CDDP-Antibody大分子纳米石墨烯载药体系兼具对人口腔鳞癌细胞(KB)、CNE-1杀伤作用和避免正常细胞的额外损伤。NGO-PEG-bPEI-CDDP-Antibody纳米载药体系不仅能够通过特异性识别将药物富集于病灶区降低正常细胞损害,还能够有效杀伤癌细胞,降低化疗药物使用剂量,是一种很有前景的大分子纳米载药体系。     

冬凌草甲素卟啉壳聚糖微球的制备及体外光动力抗肿瘤活性研究

基于光-化联合抗肿瘤的目的,通过共价偶联将5-对(6-溴已氨基苯基)-10,15,20-三苯基卟啉(BHP)引入壳聚糖侧基制备复合物,卟啉枝接率平均达30.80%;采用乳化交联法制备了冬凌草甲素卟啉壳聚糖微球,经高效液相色谱(HPLC)测得微球载药量为12.41%,包封率为8.72%,48 h体外释放量达81.74%;采用噻唑蓝(MTT)法考察合成的系列化合物对人乳腺癌细胞MCF-7的光毒性.实验结果表明:浓度为25,50和100μmol/m L的冬凌草甲素光敏微球光照30min后对MCF-7细胞的光动力杀伤率的平均值分别达(31.55±1.70)%,(71.03±0.76)%和(82.74±0.38)%,光动力杀伤效果显著.     

刺激响应共负载药物/基因微载体的制备

合成了聚乙烯亚胺接枝二茂铁(PEI-Fc)两亲聚合物, 采用水包油法制备包埋疏水性抗癌药阿霉素(DOX)的载药胶束, 并利用胶束表面正电荷的PEI链段有效缔合DNA, 获得尺寸合适、 表面带正电荷的阿霉素与基因共负载微载体. 在磷酸盐(PBS)缓冲溶液中, 共负载微载体能够缓慢释放出DOX. 在硝酸铈铵存在下, 二茂铁从疏水性转变为亲水性, 使载药胶束完全解离, 由于PEI-Fc与DNA之间的静电作用, 使基因超分子组装体稳定存在, 显示出很好的氧化响应特性. 细胞培养结果表明, 表面带正电荷的共负载微载体易被HepG2细胞内吞, 并可转染, 且随着DOX的释放逐渐杀死HepG2肝癌细胞, 为安全稳定、 具有刺激响应的药物与基因共负载微载体的制备提供了可行的途径.     

PEG接枝氧化石墨烯的制备与细胞成像

通过酯化反应将不同分子量的聚乙二醇(PEG)接枝到氧化石墨烯(GO)表面,得到系列GO-PEG。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)、扫描电子显微镜(SEM)对GO-PEG的结构和形貌进行了表征,用热重分析(TGA)测定了GO-PEG中PEG的接枝量。SEM结果表明GO-PEG的剥离程度高于GO。GO-PEG在磷酸盐缓冲溶液中具有良好的分散稳定性,稳定性与接枝量呈正相关。GO-PEG通过非共价键合作用对荧光素(Flu)的负载量可达1.75 mg·mg-1,且负载量受接枝量影响;另外,GO-PEG对Flu的释放行为具有pH值触发药物释放性能。将接枝PEG的端羟基与Flu共价键合,所得GO-PEG6000-Flu荧光探针实现了对HepG2细胞的成像。     

镁掺杂纳米羟基磷灰石的制备及其在载药方面的应用

通过逐步沉淀反应一锅法制备了一系列不同含量的镁掺杂纳米羟基磷灰石。通过硝酸镁、硝酸钙不同的投料物质的量比调控纳米颗粒的形态和尺寸。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等分析手段对镁掺杂纳米羟基磷灰石进行物理化学性能表征,用MTT法评价其体外细胞毒性。研究结果表明:镁掺杂纳米羟基磷灰石呈现束状纳米纤维形态、比表面积大、细胞毒性较低;将其作为载体负载抗癌药物顺铂,具有很好的载药能力,载药量可达54%,该载药纳米颗粒还具备缓释特性(72 h释药量达到41.72%)和很好抑制癌细胞生长的效果。     

抗肿瘤药物在金属有机骨架中的装载及体外释放

以三乙胺直接加入法制备金属-有机骨架MOF-5, 采用X射线粉末衍射(XRD), 红外光谱(IR)和热重分析(TG)对所得样品进行表征. 分别以辣椒素和5-氟尿嘧啶(5-Fluouourail, 5-FU)为模型药物, 研究了MOF-5对2种药物的载药及体外释药性能. 通过将所得样品的XRD和IR谱图与标准谱图比对确定了样品的结构. TG结果表明, 所制备的MOF-5热稳定性良好. MOF-5对辣椒素的最高载入量达0.592 g/g载体, 对5-FU的最高载入量为0.315 g/g载体, 两种载药体系的体外释药均为明显的两相模式. 体外细胞毒性实验结果表明, MOF-5具有良好的生物相容性.     

镁掺杂纳米羟基磷灰石的制备及其在载药方面的应用

通过逐步沉淀反应一锅法制备了一系列不同含量的镁掺杂纳米羟基磷灰石。通过硝酸镁、硝酸钙不同的投料物质的量比调控纳米颗粒的形态和尺寸。通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等分析手段对镁掺杂纳米羟基磷灰石进行物理化学性能表征,用MTT法评价其体外细胞毒性。研究结果表明：镁掺杂纳米羟基磷灰石呈现束状纳米纤维形态、比表面积大、细胞毒性较低;将其作为载体负载抗癌药物顺铂,具有很好的载药能力,载药量可达54%,该载药纳米颗粒还具备缓释特性（72 h释药量达到41.72%）和很好抑制癌细胞生长的效果。     

γ-聚谷氨酸/壳聚糖纳米颗粒的制备及pH响应释放性能

利用生物相容性良好的γ-聚谷氨酸(γ-PGA)和壳聚糖(CS)制备表面分别带正、负电荷的pH响应性纳米颗粒,并用其包载抗生素阿莫西林。利用动态光散射仪、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射和透射电镜对载药纳米颗粒的结构和形貌进行表征,考察两种纳米载体的pH响应释放药物能力及其对细胞的毒性。研究结果表明,带负电荷的纳米颗粒显示出更好的pH响应控释药物的能力。在模拟胃部环境下,载药纳米颗粒的粒径大小稳定在200～300 nm,药物释放量仅为25%。在中性至弱碱性的肠道细胞间隙下,其粒径增大到1μm左右,药物释放量增加到85%。此外,细胞毒性实验表明该药物载体对细胞没有毒性,载药纳米颗粒对肠道细菌的抑制效果比游离药物的更好。     

不同载体负载Pd催化剂对甲酸的电催化氧化活性比较

应用Hummers法氧化合成氧化石墨(GO), 然后用化学一步还原法制得石墨烯（graphene）负载Pd催化剂. 用同样方法以多壁碳纳米管（MWCNTs）、单壁碳纳米管（SWCNTs）和Vulcan XC-72为载体制备了不同负载型的Pd催化剂. X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)表征表明,在石墨烯载体上Pd纳米粒子粒径较小,且分布均匀. 电化学活性面积(ECSA)、循环伏安(CV)、计时电流(CA)和计时电位(CP)电化学测试显示, 与其它3种碳载体的Pd催化剂相比, 石墨烯负载Pd催化剂对甲酸电催化氧化的催化活性和稳定性最好.     

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.     

环糊精基的金属有机骨架的合成及负载5-氟尿嘧啶的研究

用溶剂热法合成了基于环糊精的金属有机骨架化合物(Na-CD-MOF),采用X-射线单晶衍射、红外光谱和元素分析进行了结构表征.以5-氟尿嘧啶(5-FU)为模型药物,研究了Na-CD-MOF的细胞毒性和载药及体外释药的能力.研究结果表明,新合成的Na-CD-MOF对5-FU的负载量最大为1.18g/g,且具有明显的缓释作用.体外细胞毒性实验表明,Na-CD-MOF具有良好的生物相容性,有望成为一种绿色的药物载体.     

Fe3O4磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征

首先利用高温分解法制备了粒径为18 nm的Fe₃O₄磁性纳米粒子, 并进行羧基化修饰, 然后与聚乙烯亚胺(PEI)化学修饰的氧化石墨烯进行交联反应, 得到磁功能化的氧化石墨烯(MGO)复合材料. 研究了氧化石墨烯片上的磁性纳米粒子的可控负载及其对复合材料磁性能的影响. 利用透射电子显微镜(TEM), 原子力显微镜(AFM), X射线衍射(XRD), 傅里叶变换红外(FT-IR)光谱, 热重分析(TGA), 振荡样品磁强计(VSM)等手段对MGO复合材料的形貌, 结构和磁性能进行了表征. 结果表明, 我们发展的MGO复合材料的制备方法具有简单、可控的优点, 所制备的MGO复合材料具有较高的超顺磁性. 该类磁性氧化石墨烯复合材料有望在磁靶向药物、基因输运、磁共振造影以及磁介导的生物分离和去除环境污染物等领域获得广泛的应用.     

叶酸修饰星型端氨基PEG-PLGA纳米胶束的制备及肿瘤细胞靶向作用

合成了星型多臂端氨基聚乙二醇(PEG)/聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)两亲性嵌段共聚物(4s-PLGA-PEG-NH₂), 并通过核磁共振和凝胶渗滤色谱法对其结构进行表征; 采用溶剂挥发法制备阿霉素载药纳米胶束, 利用EDC缩合法与叶酸偶联, 得到叶酸修饰的星型端氨基PEG-PLGA纳米胶束; 采用动态光散射、 紫外光谱及透射电镜等手段对纳米胶束进行了表征; 对载药纳米胶束在HeLa细胞中的摄取及细胞毒性进行了初步评价. 结果表明, 经叶酸修饰的星型多臂端氨基PEG-PLGA载药纳米胶束可有效提高HeLa细胞的摄取率以及对HeLa细胞的杀伤率, 表明其可作为一类新型的靶向抗肿瘤药物递送载体.     

pH和还原双重敏感性超支化纳米胶束的制备及其释药性能

将聚乙二醇二缩水甘油醚(PEGDGE)与胱胺(Cys)置于水溶液中,通过亲核开环反应制备出超支化聚合物,并自组装形成多核-壳结构的纳米胶束,再通过甲氨蝶呤(MTX)与纳米胶束间的疏水作用制备出载药胶束。用FT-IR、~1H-NMR、DLS、SEM等方法对聚合物结构和胶束粒径与形貌进行表征,采用噻唑蓝(MTT)法测试纳米胶束和载药胶束的细胞毒性。结果表明:聚合物经过透析纯化后自组装形成纳米胶束,其粒径约为100nm,呈均一球形;载药胶束对MTX的载药率为10.32%;当载药胶束处于模拟肿瘤环境中时,酸性和还原性条件可刺激药物释放。细胞毒性实验表明,纳米胶束具有优良的生物相容性;载药胶束具有较强的抗肿瘤活性。     

pH敏感性叶酸修饰羧甲基壳聚糖纳米粒子作为紫杉醇载体的研究

将活化的叶酸分子连接到O-羧甲基壳聚糖(O-CMCS)上.以CaCl2为交联剂,通过离子交联法制备叶酸修饰的O-CMCS纳米粒子(FCC NPs),并开展了从FCC NPs作为抗癌药物紫杉醇(PTX)载体的研究.结果表明:FCC NPs呈球形,粒子大小约190 nm,对PTX的载药量和包封率均受PTX加入量的影响.该纳米粒子对药物的释放具有较好的pH敏感性,能够增强PTX在癌细胞处的富集.同时,该纳米粒子无细胞毒性,纳米粒子表面由于叶酸的存在使其具有较好的细胞靶向性,且载药纳米粒子对癌细胞生长具有良好的抑制作用.     

功能化氧化石墨烯的细胞相容性

采用改进的Hummers方法制备了纳米尺度的氧化石墨烯.对氧化石墨烯的表面进行羧基化,并连接上聚乙二醇(PEG)使其在细胞培养液中可溶并能稳定保存.采用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和zeta电位测量等对修饰后的氧化石墨烯的结构和功能进行了表征.体外细胞实验表明PEG修饰的氧化石墨烯在水中具有良好的可溶性,对A549细胞没有明显的毒性,在生物医药领域具有潜在的应用价值.     

PEG接枝氧化石墨烯的制备与细胞成像

通过酯化反应将不同分子量的聚乙二醇（PEG）接枝到氧化石墨烯（GO）表面,得到系列GO-PEG。利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）、扫描电子显微镜（SEM）对GO-PEG的结构和形貌进行了表征,用热重分析（TGA）测定了GO-PEG中PEG的接枝量。SEM结果表明GO-PEG的剥离程度高于GO。GO-PEG在磷酸盐缓冲溶液中具有良好的分散稳定性,稳定性与接枝量呈正相关。GO-PEG通过非共价键合作用对荧光素（Flu）的负载量可达1.75mg·mg^-1,且负载量受接枝量影响;另外,GO-PEG对Flu的释放行为具有pH值触发药物释放性能。将接枝PEG的端羟基与Flu共价键合,所得GO-PEG₆₀₀₀-Flu荧光探针实现了对HepG₂细胞的成像。