叶酸功能化纳米钻石载药体系的制备及其对C6细胞靶向性研究

通过共价偶联的方法制备了聚乙二醇二胺(H2N-PEG-NH2)和叶酸(FA)修饰的纳米钻石(NDs)复合物(ND-PEG-FA),然后在硼酸(BBS,pH 8.0)缓冲溶液中通过物理吸附将小分子药物阿霉素(DOX)附载于NDPEG-FA纳米载体上,制备成ND-PEG-FA/DOX纳米药物。采用紫外-可见分光光谱法和荧光光谱法分别测定了NDs表面偶联NH2-PEG-NH2量为200μg/mg,ND-PEG-NH2表面偶联FA量为44μg/mg以及DOX在ND-PEG-FA纳米载体上的吸附量为(47±1.26)μg/mg.以大鼠神经胶质瘤C6细胞为体外模型肿瘤细胞,利用流式细胞仪(FCM)检测不同浓度的游离叶酸对C6细胞摄取ND-PEG-FA/DOX药物量的影响,结果表明随着游离FA浓度的增加,细胞摄取药物的量因受到游离FA的抑制而明显减少,且最大抑制率可达66.13%,此现象说明制备的ND-PEG-FA/DOX纳米药物进入C6细胞体内为叶酸受体介导机制,同时说明ND-PEG-FA纳米载体具有良好的靶向输送化疗药物的特性。     

转铁蛋白偶联荧光纳米钻石靶向体系的制备及HeLa细胞吸收机制研究

以荧光纳米钻石(FND)作为药物载体和探针,转铁蛋白(Tf)作为靶向配体,聚赖氨酸(PL)做桥梁,制备了荧光纳米钻石-聚赖氨酸-转铁蛋白(FND-PL-Tf)靶向纳米颗粒;以人宫颈癌细胞(HeLa cells)为体外模型,研究靶向纳米颗粒与细胞的作用,探讨细胞摄取纳米颗粒的转运机制,为纳米颗粒靶向输送药物和肿瘤检测提供有价值的理论依据。结果表明细胞摄取FND-PL-Tf纳米颗粒的数量与颗粒浓度、时间及纳米颗粒表面偶联转铁蛋白量有关;由物理吸附或共价偶联Tf获得的FND-PL-Tf纳米颗粒均为网格蛋白决定、转铁蛋白受体介导机制进入细胞。这些研究表明FND-PL-Tf纳米颗粒具有潜在的靶向输送药物和肿瘤靶向检测功能。     

纳米钻石载药体系体内抗肿瘤效应研究

采用荷瘤小鼠为模型,将制备的功能化纳米钻石载药体系,如纳米钻石-聚乙二醇二胺-叶酸-阿霉素(NDPEG-FA-DOX)和纳米钻石-阿霉素(ND-DOX)通过尾部静脉注射至小鼠体内,阿霉素(DOX)作为实验对照组。定期测量小鼠的体重和肿瘤体积,由各组小鼠的平均体重变化表明纳米药物相对DOX具有低毒副作用;通过瘤体变化率对比说明纳米药物注射组的瘤体增长较PBS组缓慢,且ND-PEG-FA-DOX组效果更为显著,说明其具有一定的靶向作用;实验后期采集血液并对动物实施安乐死获取相应器官,绘制器官指数图,同时通过血液测试和生化指标分析,结果均证实所制备的纳米钻石载药体系对小鼠肝脏的毒副作用明显低于传统化疗药物DOX的毒副作用。     

阴离子调控PEG化纳米钻石对阿霉素的负载及其与HepG2肿瘤细胞的作用

纳米钻石(ND)因具有高生物相容性、高化学稳定性、对生物分子和药物高亲和力以及表面易于修饰等优点,使其在生物医药方面的应用备受关注。文章采用共价耦联方法,用NH_2-PEG-COOH(PEG)修饰ND形成PEG化纳米钻石(ND-PEG),使其作为药物载体,分别探究了在浓度为1 mol/L的Ac~-、Cit~(3-)和HCO~-_3介质中物理吸附抗癌药物阿霉素(DOX)的影响。发现ND-PEG对DOX吸附量的大小顺序为Ac~-HCO~-_3Cit~(3-),且远大于在去离子水中的吸附量,表明ND-PEG吸附DOX受阴离子调控。在Na_3Cit介质中负载DOX的量为125.24μg/mg,体外模拟释药表明在pH 5.0时体系的累积释药率为34.83%,其药物利用率最高。利用紫外可见分光光度计、傅里叶红外光谱仪和马尔文粒度仪对纳米粒子进行了表征。此外,通过细胞形态和MTT实验探究了该纳米药物体系与人肝癌细胞(HepG2)的作用,显示ND-PEG/DOX能高效杀死肿瘤细胞,这为制备高载药量的纳米钻石药物体系奠定了实验基础。     

荧光标记的叶酸修饰壳聚糖纳米载体研制

制备荧光标记的叶酸偶联壳聚糖纳米粒,为抗肿瘤药物给药系统提供载体材料。通过叶酸活性酯与壳聚糖上的氨基反应,使叶酸与壳聚糖偶联。将异硫氰基荧光素与叶酸偶联壳聚糖进行化学嫁接,以离子交联法制成具有荧光的叶酸偶联壳聚糖纳米粒,并与肝癌HepG2细胞进行体外细胞实验。实验结果表明:叶酸活性酯用量和反应温度及试剂滴加速度是影响偶联比的主要因素;在叶酸活性酯与壳聚糖用量质量比为1:1,反应温度为30℃,滴加速度为2mL/min,反应时间为12h的条件下可得到偶联稳定的叶酸偶联壳聚糖;所制得的纳米粒粒径为290nm,形态规则,细胞荧光效果明显;此方法能用于制备荧光标记的叶酸修饰壳聚糖纳米粒载体。     

叶酸修饰聚酰胺-胺负载5-氟尿嘧啶纳米给药体系的制备及其体外性能研究

使用化学键键合的方式分别将叶酸(FA)和5-氟尿嘧啶-1-基乙酸(FUA)偶联于树状大分子聚酰胺-胺(PAMAM)制备纳米载药体系FA-PAMAM-FUA,并结合单因素分析法筛选出最佳制备条件为FA∶PAMAM∶FUA的物质的量的比为10∶1∶450,p H值为6.用紫外可见光谱、红外光谱和纳米粒度仪对FA-PAMAM-FUA的光学特性、粒径大小和体外释药性能进行了表征.结果表明:优化条件下制备的FAPAMAM-FUA粒径呈正态分布,平均粒径为90.28±20.00 nm,分散度为0.258±0.002(n=3),体系载药量达28.45%,FA-PAMAM-FUA给药体系对药物具有一定的p H敏感特性以及缓释功能.采用MTT法考察了5-Fu、FA-PAMAM-FUA对乳腺癌细胞MCF-7的增殖抑制作用,结果表明两者对MCF-7细胞的增殖具有明显地抑制作用,剂量依赖性强,随浓度的增高,FA-PAMAM-FUA对癌细胞增殖抑制作用较5-Fu明显增强.     

pH响应MSNs@polymer(FITC/FA)核-壳结构双重药物载体

通过原子转移自由基聚合(ATRP)在介孔二氧化硅纳米颗粒(MSNs)表面接枝具有pH响应的聚2-(二异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯(PDPA),点击化学修饰聚乙二醇(PEG)、叶酸(FA)及荧光基团异硫氰酸荧光素(FITC),制备无机/有机复合材料的核-壳结构纳米颗粒(MSNs@polymer(FITC/FA))。通过细胞实验证明了所合成的纳米颗粒的生物相容性以及对于肿瘤细胞的靶向性和示踪性,结果表明该纳米颗粒可以同时在核层和壳层分别包载抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)和多药耐药逆转剂他克莫司(FK506),其释药动力学研究结果显示在生理环境pH 7.4的条件下仅有约20%的药物泄漏,在pH 5.0的条件下存在24 h后超过80%的药物可以被释放。实验证明通过使药物分别分布在核层和壳层,可实现药物的分阶段释放。MSNs@polymer(FITC/FA)有望解决临床上抗肿瘤药物的多药耐药性问题。     

载姜黄素/阿霉素叶酸偶联壳聚糖纳米粒的制备

姜黄素(CUR)是一种天然植物多酚,具有逆转肿瘤多药耐药的功效,与抗癌药物阿霉素(DOX)联合用药可以提高阿霉素对肿瘤细胞的敏感性,从而逆转肿瘤多药耐药性。以壳聚糖为载体,叶酸为靶向受体,三聚磷酸钠(TPP)为聚阴离子,姜黄素与阿霉素为药物模型,利用阴阳离子间的静电相互作用,制备了叶酸偶联壳聚糖载双药纳米粒,以达到纳米粒同时具有肿瘤靶向性和抗多药耐药的双重目的。目标产物通过红外光谱、SEM、Zeta电位仪表征了结构和形态,同时考察了不同反应条件对生成纳米粒的影响。结果显示在适宜反应条件(偶联叶酸的壳聚糖浓度和TPP的浓度分别为2.5 mg/m L和1 mg/m L,反应温度25℃,搅拌速度500 r/min,反应体系p H为5.0~6.0)下,得到载药纳米粒粒径约190 nm,Zeta电位为30.72 m V,阿霉素和姜黄素的包封率分别可达85.7%和93.9%,相比目前其他的一些双载药纳米粒,包封率具有明显的提高。     

功能化修饰纳米纤维素的结肠靶向给药载体

纳米纤维素(cellulose nanocrystals,CNCs)具有优异的生物理化性能,可作为一种理想的新型药物载体。以马来酸酐酯化纳米纤维素(MA-CNCs)为载体,通过酯化反应进一步引入氨基酸连接臂,再与妥舒沙星(TFLX)偶联,得到新型妥舒沙星-氨基酸-马来酸酐酯化纳米纤维素药物轭合物(TFLX-A-MA-CNCs)。采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)表征技术验证了妥舒沙星与马来酸酐酯化纤维素成功偶联。场发射扫描电镜(FE-SEM)观察发现MA-CNCs可以较好地包覆药物。对TFLX-A-MACNCs药物轭合物在模拟胃液、小肠液和结肠液中的释药行为进行分析,结果表明MA-CNCs载体对药物具有良好的包载性,且可实现结肠靶向释药。     

SDS-PVP模板体系中纳米羟基磷灰石的合成及其药物缓释载体性能

在室温下,采用十二烷基硫酸钠(SDS)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)二元体系为反应模板,合成得到了纳米羟基磷灰石(HAP).通过透射电镜、X射线衍射、红外光谱等方法对产品进行表征,结果表明:所得产品为六方晶系的纳米HAP,产品尺寸形貌均一,为50 nm×2 nm的针状结构.由于使用的模板生物安全性良好,所得纳米HAP尺寸又较小,因此本方法是制备生物医学工程领域所需纳米HAP的新方法.采用对乙酰氨基酚为药物负载对象的研究表明,纳米HAP负载药物后,经12 h药物释放率方达到94.4%,能够有效地起到药物缓释的作用.     

响应性高分子抗肿瘤药物纳米微胶束的构筑

合成了聚(4-甲基丙烯酰-醛基苯甲酸酯)-聚乙二醇-聚叶酸[P(HBA-TMOBA)-PEG-PFA]两亲性嵌段聚合物.透射电镜(TEM)照片显示制备的胶束成球形,平均粒径约为106nm.模拟细胞内释药结果表明,在体外药物输送过程中,仅有14.62%的阿霉素在48h释放,而在pH=5.0的条件下(在胞内体/溶酶体内),48h释放率达到78.87%.细胞毒性(MTT)证明合成的聚合物P(HBA-TMOBA)-PEG-PFA纳米药物载体微胶束对正常组织细胞无毒性,并且对人体宫颈癌(HeLa)细胞有良好的抑制作用.     

叶酸/β-环糊精修饰的磁性纳米药物载体的合成及表征

采用共沉淀法在水相中合成表面修饰氨基的磁性纳米粒子(MNPs),进一步在其表面接枝叶酸(FA)修饰的β-环糊精衍生物(β-CDs),制得一种新型药物载体材料(FA-β-CDs-MNPs),并通过核磁共振光谱(1 H NMR)、红外光谱(FTIR)进行了结构表征。透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、磁性能(VSM)分析表明:该纳米复合材料的尺寸为16nm左右,近似圆形且分散性能良好,用振动磁强计测得其具有超顺磁性,饱和磁化率为58emu/g,是潜在的肿瘤细胞靶向型药物载体材料。     

基于N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺的抗肿瘤纳米药物研究

肿瘤已成为死亡率最高的疾病之一,严重威胁人类的健康。纳米技术尤其是纳米药物相关技术的发展为肿瘤的治疗带来众多新的潜在治疗选项。诸如纳米粒子、脂质体以及聚合物-药物偶联物等多种纳米药物体系均得到了大量研究和关注,多种聚合物被成功应用于抗肿瘤纳米药物的开发过程中。聚(N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺)(PHPMA)因具有良好的生物相容性、结构多样性以及较优异的"隐身"能力而被广泛应用于纳米药物的设计与合成中。本文综述了学界及本课题组关于PHPMA纳米药物的研究进展及其在肿瘤治疗中的潜在应用,在此基础上进一步阐释了聚合物的组成和结构对其生物学性能的影响。相关构效关系的明确可为基于PHPMA高效纳米药物的设计提供新的思路。     

PHBV/葡聚糖纳米药物载体的制备及表征

两亲性聚合物纳米颗粒作为疏水性抗肿瘤药物载体因其能够增强化疗效率并降低毒副作用而受到广泛关注.采用双乳液溶剂挥发法制备了聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PHBV)/葡聚糖纳米颗粒,测得平均粒径为205.0±6.9nm,Zeta电势为-1.59±0.12mV,纳米颗粒具有明显的壳核结构,粒径均一,分散性良好.将疏水性化疗药物顺铂包载后,其粒径及电势均无明显变化,载药量达19.3±2.9%.顺铂在模拟肿瘤细胞环境pH=5.5的磷酸盐缓冲液(PBS)中比正常细胞环境pH=7.4时释放更快,且累计释放周期均长达7d以上,表明该药物载体具有一定的pH响应性以及优异的缓释性能.细胞集落形成实验表明PHBV/葡聚糖纳米药物载体具有良好的生物相容性,而载药纳米颗粒对肿瘤细胞的毒性明显高于正常细胞,表明该纳米颗粒对肿瘤细胞具有更强的杀伤作用.综上所述,PHBV/葡聚糖纳米颗粒具有两亲性分子结构,合适的粒径及Zeta电势,显著的缓释效果,对肿瘤细胞具有pH响应性及更强的杀伤作用等优势,有望成为一种新型纳米药物载体,在癌症化疗中显著提高药物利用率并降低毒副作用.     

透明质酸改性PHBV组织工程纳米纤维支架的研究

组织工程支架材料表面性质对细胞的黏附起着重要作用,进而影响细胞的增殖、分化等一系列生长过程.本研究采用天然生物大分子透明质酸(hyaluronic acid,HA)对聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(Poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate),PHBV)进行表面修饰以提高材料的表面生物活性.首先通过静电纺丝法制备PHBV纳米纤维支架,利用1,6-己二胺胺解在PHBV表面引入自由胺基,并以此为反应活性位点在水溶性的碳化二亚胺/N-羟基琥珀酰亚胺缩合剂体系中将透明质酸固定接枝在PHBV表面.SEM结果表明,静电纺丝制备的PHBV纳米纤维支架表面平滑程度高,纤维直径分布较均匀,且没有串珠;FTIR证明1,6-己二胺改性及透明质酸接枝改性PHBV纳米纤维支架材料均成功实现;茚三酮法表明PHBV表面胺基密度随胺解时间增加而增大,在胺解约50min时达到最大值;水接触角法表明固定接枝透明质酸后,表面亲水性明显改善;细胞实验表明透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可显著促进软骨细胞的体外增殖.综上所述,透明质酸改性的PHBV纳米纤维支架可望应用于软骨组织工程领域.     

不同聚合物修饰的金纳米棒及其生物相容性研究

十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)在制备金纳米棒时常常作为一种阳离子表面活性剂,但CTAB本身对细胞有毒害作用,降低其偶联的金纳米棒(GNR)的毒性是很必要的.通过层层组装的方法合成了不同聚合物修饰的金纳米棒,并采用TEM、UV-vis吸收光谱、Zeta电位和MTT比色法进行了表征.结果表明:通过聚合物修饰,金纳米棒细胞毒性明显降低,具有良好的生物相容性.     

环糊精聚合物功能化的Fe_3O_4磁性纳米粒子作为药物载体的研究

采用一步反应法制备得到了交联羧甲基-β-环糊精聚合物功能化的Fe_3O_4磁性纳米粒子(CDP-MNPs),选取抗癌药物喜树碱(CPT)作为模型药物,运用荧光光谱法研究了CDP-MNPs的载药性能和释放行为,并探讨了pH对CDP-MNPs药物释放性能的影响。此外,细胞毒性试验表明,CDP-MNPs具有良好的生物相容性,而CPT@CDP-MNPs可以明显杀死HepG2肝癌细胞。     

新型四氧化三铁荧光纳米探针构建及活性研究

基质金属蛋白酶-2(MMP-2)是一类重要的肿瘤标志物，开发能特异性检测MMP-2的智能型荧光纳米探针，对于癌症的早期诊断与治疗都至关重要。利用亚铜离子催化的“点击”化学反应将荧光素(FITC)和多肽底物KCPLGVR偶联，并与dp-PEG-Mal修饰的四氧化三铁纳米颗粒(Fe₃O₄)通过巯基与马来酰亚胺的反应，制备得到一种新型MMP-2特异性响应荧光纳米探针Fe₃O₄-PEG-KCPLGVR-FITC。通过体外重组酶检测和肿瘤细胞成像结果表明，合成的探针对过表达MMP-2的MCF-7细胞(人乳腺癌细胞)表现出较好的检测灵敏度和特异性，在MMP-2过表达的肿瘤早期诊断方面具有一定的应用潜力。     

纳米羟基磷灰石-地塞米松载药体系的制备及体外缓释研究

以CaCl2和Na2HPO4·12H2O为前驱体,在生物安全性能良好的十二烷基硫酸钠(SDS)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)体系中,采用化学沉淀法水热合成得到了纳米羟基磷灰石(nHAP).采用透射电镜、红外光谱、X射线衍射等方法对产品的形貌、晶相、化学组成等进行表征,结果显示:所制备的nHAP为长40～120 nm、宽约30 nm的纳米棒,晶体形貌规则,结晶良好.采用地塞米松作为药物负载对象的研究证实,所合成的nHAP载药性能良好；体外药物缓释实验表明,nHAP-地塞米松载药体系在模拟体液环境中,12h后药物释放率才达到96.8％,具有良好的药物缓释效果.     

溶剂蒸发法制备支化聚合物基疏水药物纳米颗粒

文章研究了在有机溶剂(如乙醇)中,通过溶剂蒸发制备疏水性药物纳米颗粒的方法及制备的纳米材料。以具有生物相容性的支化聚(乙二醇)-b-(N-异丙基丙烯酰胺)聚合物纳米为支架,装载不同疏水药物,经过溶剂蒸发,得到稳定的纳米药物,同时能很方便地溶解在水中得到水性药物纳米颗粒分散体。研究表明:疏水性药物纳米颗粒中,酮洛芬药物纳米颗粒(Dh≈200nm),可以在溶液中稳定保存9个月;当药物与聚合物质量比为0.33∶1时产率可达96%,质量比为1∶1时产率可达到80%。采用透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、动态光散射仪(dynamic light scattering,DLS)表征了药物纳米的尺度和结构。