亲水性非聚集酞菁@SiO2颗粒的制备及光敏性质研究

论文摘要

对人类的生命健康构成严重威胁的众多疾病中,癌症是罪魁祸首之一。在相关生物医学领域,对癌症的治疗方法有很多种,其中,光动力疗法作为一种新型癌症治疗方法,由于在治疗过程中表现出的独特性质备受关注及广泛应用。近些年来,二氧化硅纳米材料技术发展成熟,在生物医药等多个领域都已经得到广泛的应用,将二氧化硅纳米粒子作为药物载体,有利于光动力治疗过程中对治疗药物的有效控制。本论文尝试将疏水性酞菁光敏剂封装包裹进二氧化硅纳米粒子中,对其理化性质进行初步探究与检测表征,有效改善了酞菁光敏剂的在水相体系中溶解性差和易聚集的问题。此外,本论文还将酞菁@SiO2纳米粒子用来对酚类污染物（苯酚）进行光诱导氧化,并对氧化转化情况进行了相关研究。第一章为绪论,首先介绍了光动力治疗（Photodynamic Therapy,缩写为PDT）的发展历程、原理及优点,其次对几种重要的纳米药物运载系统展开叙述,并重点讲述了二氧化硅纳米粒子（Nanoparticle,缩写为NP）在药物运载方面使用的优点及前景。最后,综述了常用酞菁光敏剂的类型与发展历史。在此基础上提出了本论文的选题依据、研究目的和主要研究内容。第二章报道了酞菁光敏剂四-a-（2,4-二叔丁基苯氧基）酞菁锌@二氧化硅纳米粒子（ZnPc（OAr）4@SiO2 NP）的制备与表征。通过微乳液法合成了介孔ZnPc（OAr）4@SiO2 NP。经透射电镜表征可知,该NP呈高度分散状态、粒径约100 nm。通过化学发光方法测定计算得出ZnPc（OAr）4@SiO2 NP在DMF溶剂体系中的单线态氧产率为0.66,表明这种复合型纳米粒子具有较好的光敏活性。基于ZnPc（OAr）4@SiO2 NP的光诱导化学发光效应,构建一种适配体／凝血酶／适配体传感器,用于对凝血酶的检测。结果表明,这种适配体传感器有较高的选择性,对凝血酶的检测下限可达到25 pM。第三章探索了ZnPc（OAr）4@SiO2NP的PDT活性。通过交联试剂的作用,用叶酸对ZnPc（OAr）4@SiO2 NP进行表面修饰。修饰前后的NP在DMF中的吸收光谱没有明显区别。对MDA-MB-231细胞的PDT抑制实验结果显示：当酞菁的最终作用浓度均为2.1μM时,经ZnPc（OAr）4、ZnPc（OAr）4@SiO2、ZnPc（OAr）4-FA作用后,细胞存活率分别为60.2%、51.2%和49.2%。第四章报道了ZnPc（OAr）4@SiO2 NP对有机污染物苯酚的光诱导氧化转化。实验结果表明,在经滤光片（γ>550 nm）处理后的高压汞灯光源照射下,该光敏剂通过快速有效地产生单线态氧,可使苯酚产生光诱导氧化作用,其速率常数为9.16×10-3 min-1。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 光动力治疗简介
• 1.1.2 光动力治疗作用机制
• 1.1.3 光动力治疗中的单线态氧
• 1.2 纳米药物载体
• 1.2.1 纳米药物载体简介
• 1.2.2 脂质体
• 1.2.3 聚合物纳米粒子
• 1.2.4 金纳米粒子
• 1.2.5 介孔二氧化硅纳米粒子
• 1.3 光敏剂
• 1.3.1 第一代光敏剂
• 1.3.2 第二代光敏剂
• 1.3.3 第三代光敏剂
• 1.4 本论文的研究目的和内容
• 2介孔纳米材料的凝血酶适配体传感器'>第二章 基于酞菁@SiO₂介孔纳米材料的凝血酶适配体传感器
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 药品与试剂
• 2.2.1.1 主要化学药品
• 2.2.1.2 主要生物试剂
• 2.2.2 仪器
• 4@SiO₂纳米粒子的制备过程'>2.2.3 ZnPc（OAr）₄@SiO₂纳米粒子的制备过程
• 4@SiO₂纳米粒子的表征'>2.2.4 ZnPc（OAr）₄@SiO₂纳米粒子的表征
• 4@SiO₂纳米粒子的化学发光分析'>2.2.5 ZnPc（OAr）₄@SiO₂纳米粒子的化学发光分析
• 2.3 结果和讨论
• 4@SiO₂的TEM表征'>2.3.1 ZnPc（OAr）₄@SiO₂的TEM表征
• 4@SiO₂的紫外-可见吸收光谱表征'>2.3.2 ZnPc（OAr）₄@SiO₂的紫外-可见吸收光谱表征
• 4@SiO₂的单线态氧量子产率的测定'>2.3.3 ZnPc（OAr）₄@SiO₂的单线态氧量子产率的测定
• 4@SiO₂的单线态氧量子产率'>2.3.4 利用化学发光的方法测定ZnPc（OAr）₄@SiO₂的单线态氧量子产率
• 2.3.5 适配体/凝血酶/适配体传感器的光诱导化学发光响应特点
• 2.4 本章结论
• 4@SiO₂的光动力体外细胞实验'>第三章 ZnPc（OAr）₄@SiO₂的光动力体外细胞实验
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 3.2.1.1 主要试剂
• 3.2.1.2 主要仪器
• 4@SiO₂纳米粒子的制备过程'>3.2.2 ZnPc（OAr）₄@SiO₂纳米粒子的制备过程
• 4@SiO₂纳米粒子的叶酸修饰过程'>3.2.3 ZnPc（OAr）₄@SiO₂纳米粒子的叶酸修饰过程
• 4@SiO₂-FA纳米粒子的表征'>3.2.4 ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA纳米粒子的表征
• 4@SiO₂-FA纳米粒子的光动力体外细胞实验'>3.2.5 ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA纳米粒子的光动力体外细胞实验
• 3.3 结果和讨论
• 4@SiO₂-FA的TEM表征'>3.3.1 ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA的TEM表征
• 4@SiO₂-FA的紫外-可见吸收光谱表征'>3.3.2 ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA的紫外-可见吸收光谱表征
• 4@SiO₂-FA的单线态氧量子产率'>3.3.3 利用化学发光的方法测定ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA的单线态氧量子产率
• 4@SiO₂-FA的光动力体外细胞实验结果'>3.3.4 ZnPc（OAr）₄@SiO₂-FA的光动力体外细胞实验结果
• 3.4 本章结论
• 4@SiO₂对苯酚进行光氧化转化'>第四章 ZnPc（OAr）₄@SiO₂对苯酚进行光氧化转化
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 4.2.1.1 主要试剂
• 4.2.1.2 主要仪器
• 4.2.2 HPLC色谱操作条件
• 4.2.3 液相色谱质谱（HPLC-MS）联用仪操作条件
• 4@SiO₂对苯酚光诱导的实验步骤'>4.2.4 ZnPc（OAr）₄@SiO₂对苯酚光诱导的实验步骤
• 4.3 结果和讨论
• 4.3.1 空白实验中苯酚的吸收光谱表征
• 4@SiO₂对苯酚光诱导氧化的吸收光谱表征'>4.3.2 ZnPc（OAr）₄@SiO₂对苯酚光诱导氧化的吸收光谱表征
• 4@SiO₂对苯酚光诱导氧化的液相色谱表征'>4.3.3 ZnPc（OAr）₄@SiO₂对苯酚光诱导氧化的液相色谱表征
• 4.3.4 苯酚光氧化产物的质谱表征
• 4.4 本章结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 硕士期间发表的论文及申请的专利