以二氧化硅为基的磁性药物载体的研制

论文摘要

近年来,光动力学疗法已被广泛应用于治疗多种疾病。此疗法不需要把药物释放到体内,而是由光敏剂在特定波长的光作用下引发光动力学效应,产生各种活性氧。活性氧是指机体内或者自然环境中由氧组成,含氧并且性质活泼的物质的总称,包括单线态氧分子（1O2）、超氧阴离子自由基、羟自由基和过氧化氢等。光动力学疗法正是通过活性氧发挥作用杀死病变细胞。把光动力学药物和四氧化三铁磁性纳米微粒结合起来,可以让光敏剂快速准确的定位到病变组织。因此,在合适的条件下,光动力学治疗可以在不破坏其它正常细胞的情况下,高效且有选择性的杀死病变细胞。大部分光敏剂是有毒性的,而且为了防止药物在输送过程中被体内消化酶降解、提高药物的利用率,各种对光敏剂的修饰和包裹成为研究的热点。另外很多光敏剂都是卟啉类化合物,因而有比较大的双键共轭基团。这个特性促使它们容易吸光,但同时也导致光敏剂分子不溶于水。这种难溶于水的性质使它很难成为一种高效的药物。因此,对光敏剂的包裹也可以用来保护存在于亲水环境中的光敏剂药物。二氧化硅是一种无毒、无味、无污染且生物相容性好的非金属材料。选择二氧化硅作为载体,因为它有许多其他材料所不具备的优点,比如较高的稳定性和生物相容性等。发展成熟的硅化学为磁性微球的表面生物修饰和硅球在生物医学中的应用提供了重要保障。本文分别采用溶胶.凝胶法制备出疏水性光动力学药物（2,7,12,18-四甲基-3,8-二（1-正丙氧基乙基）-13,17-二（3-羟基丙基）卟啉）（PHPP）二氧化硅磁性载体和用微乳液法制备出亲水性光动力学药物紫红素-18二氧化硅磁性载体。本文研制的以二氧化硅为基的光动力学药物磁性载体分别通过透射电子显微镜,红外光谱仪和X-ray衍射仪进行表征。透射电子显微镜观察结果表明制备出的磁性载体基本为圆形,粒子直径在20-50nm间。在磁性载体的红外图谱中,可以清晰的看出药物的特征峰,由此可以初步判断出在磁性载体中药物的存在。通过X-ray衍射可以判断出二氧化硅是以无定型形式存在。通过做对照实验观察紫外图谱,可以在磁性载体中观察到药物的紫外特征吸收峰,由此进一步判断药物被包裹在磁性载体中。利用对-亚硝基二甲基苯胺（RNO）脱色反应的方法来检测光动力学效应:此方法主要是利用光敏剂受光照射产生1O2,1O2再与咪唑反应产生中间产物[ImO2],最后[ImO2]与RNO反应导致RNO浓度降低;利用分光光度计在440nm处测RNO吸光度的减少,即检测RNO的脱色程度,间接地获知光敏剂产生了1O2。研究结果表明,此两种方法可以广泛应用于多种药物载体的制备。作为有前途的磁性药物载体的制备方法,它们将为生物医学的发展提供更多的优越性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究现状
• 1.2.1 光动力学疗法
• 1.2.2 靶向给药系统和磁性纳米制剂
• 1.2.3 二氧化硅纳米粒子的性质和应用
• 1.2.4 纳米复合材料
• 1.3 国内外研究进展和发展趋势
• 1.4 课题提出及研究内容
• 2 研究方法、原理和测试仪器
• 2.1 研究方法、原理
• 2.1.1 共沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子
• 2.1.2 溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米粒子
• 2.1.3 微乳液法制备二氧化硅纳米粒子
• 2.1.4 利用透射电子显微镜观察制备的纳米粒子的大小和形貌
• 2.1.5 利用红外光谱仪检测制备的纳米粒子的成分
• 2.1.6 利用紫外分光光度计证实药物包裹在磁性载体中
• 2.1.7 利用对-亚硝基二甲基苯胺（RNO）的脱色反应检测光动力学效应
• 2.1.8 超声化学机理
• 2.2 实验仪器、实验试剂及方法
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验试剂
• 2.2.3 透射电子显微镜
• 2.2.4 X-ray衍射仪
• 2.2.5 红外光谱仪
• 2.2.6 紫外可见分光光度计
• 3 四氧化三铁磁性纳米粒子的制备和分散性研究
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 共沉淀法制备四氧化三铁纳米粒子
• 3.1.2 四氧化三铁磁性纳米粒子的表征
• 3.1.3 四个对照实验讨论四氧化三铁的分散性
• 3.2 实验结果与讨论
• 3.2.1 共沉淀法制备的四氧化三铁纳米粒子的形貌观察
• 3.2.2 四氧化三铁纳米粒子的XRD图谱
• 3.2.3 四氧化三铁纳米粒子的红外光谱图
• 3.2.4 四个对照实验制备的四氧化三铁纳米粒子的形貌观察
• 3.3 纳米粒子制备过程中团聚产生的原因和四氧化三铁纳米粒子的分散机理研究
• 3.3.1 纳米粒子制备过程中团聚产生的原因
• 3.3.2 四氧化三铁纳米粒子的分散机理研究
• 3.4 四氧化三铁的表面改性
• 3.5 本章小结
• 4 溶胶-凝胶法制备以二氧化硅为基的PHPP磁性载体
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 溶胶-凝胶法合成二氧化硅
• 4.1.2 溶胶-凝胶法制备四氧化三铁/二氧化硅核-壳结构
• 4.1.3 光动力学药物PHPP磁性载体的制备
• 4.1.4 光动力学药物PHPP磁性载体的表征
• 4.1.5 光动力学药物PHPP磁性载体的包封率测试
• 4.1.6 检测光动力学效应
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 形态学观察
• 4.2.2 红外光谱分析
• 4.2.3 X-ray衍射分析
• 4.2.4 紫外测试
• 4.2.5 包封率测试
• 4.2.6 检测光动力学效应
• 4.3 本章小结
• 5 微乳液法制备以二氧化硅为基的紫红素-18磁性载体
• 5.1 实验部分
• 5.1.1 光动力学药物紫红素-18磁性载体的制备
• 5.1.2 光动力学药物紫红素-18磁性载体的表征
• 5.1.3 制备过程最大投药量测试
• 5.1.4 检测光动力学效应
• 5.2 结果与讨论
• 5.2.1 形态学观察
• 5.2.2 红外光谱分析
• 5.2.3 紫外测试
• 5.2.4 最大投药量测试
• 5.2.5 检测光动力学效应
• 5.3 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 硕士研究生在学期间发表学术论文
• 致谢