基于疏水化修饰羧甲基壳聚糖自组装纳米粒的制备及应用

基于疏水化修饰羧甲基壳聚糖自组装纳米粒的制备及应用

论文摘要

本论文利用1-乙基-3-(3-二甲基丙基)-碳二亚胺(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyyl)-carbodiimide,EDC)介导反应合成了亚油酸修饰羧甲基壳聚糖(linoleic-acid modified carboxymethyl-chitosan,LCC)、叶酸修饰羧甲基壳聚糖(folate modified carboxymethyl-chitosan,FCC)两种两亲性壳聚糖复合物,核磁共振图谱检测并证明了产物的结构。通过超声乳化的方法制备出纳米微粒并检测了纳米微粒的性质。利用芘作为荧光探针来研究水溶液中疏水微区的形成,测定了临界聚集浓度,结果表明三种不同亚油酸取代度的LCC的临界聚集浓度分别为0.061,0.072与0.081 mg/ml。激光粒度散射仪检测结果显示,LCC纳米粒的平均粒径为412nm,FCC纳米粒的平均粒径为268nm。通过透射电镜观察,纳米粒呈球形,结构完整。纳米粒可以作为菠萝蛋白酶的载体。通过物理结合和化学结合两种方法使酶负载于纳米粒上。结果表明,菠萝蛋白酶被固定化后,热稳定性及储存稳定性均有提高。这是因为酶和纳米粒之间的多种作用(比如离子相互作用、氢键结合以及疏水作用力等)。固定化酶的Km值小于自由酶,表明固定化可以提高酶的稳定性并加强酶与底物的亲和力。原因可能是固定化过程对酶的构象有影响;另外,纳米粒与酪蛋白之间的电荷作用或疏水作用也加强了酶对底物的亲和力。作为抗肿瘤药物阿霉素的药物载体,检测了不同亚油酸取代度,不同初始药物浓度对载药量、包封率及体外释药特性的影响。结果表明,提高药物初始浓度,纳米粒的包封率降低,载药量升高,药物释放速度加快;随着亚油酸取代度增加,载药量与包封率提高,药物释放速度减慢。主要因为纳米粒中疏水结构域与疏水药物之间的强疏水作用,而且壳聚糖纳米粒有刚性结构和疏水的内核,这一结构将限制药物的释放。进一步比较了两种载阿霉素(DOX)纳米粒LCC、FCC对肿瘤细胞(Hela)生长的抑制作用。3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴盐(3-(4, 5-dimehyl-2-thiazolyl)-2, 5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide,MTT)比色法表明,二者均表现出浓度、时间依赖性的肿瘤细胞生长的抑制作用。FCC-DOX比LCC-DOX具有更高的细胞生长抑制活性;在细胞对纳米粒摄取的定性测定实验中,细胞对FCC纳米粒表现出更好的吞噬效果。通过荧光显微镜也观察到纳米粒通过细胞吞噬作用进入了细胞。这些结果证实了肿瘤细胞(Hela)表面过量表达的叶酸受体参与介导了细胞摄入FCC-DOX过程,使更多的载药FCC纳米粒进入细胞,在细胞内释放药物,从而提高药物的药效。叶酸及其复合物通过叶酸受体介导细胞内吞的机制尚需进一步研究。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 前言
  • 0.1 纳米技术简介
  • 0.2 纳米技术在医药领域的应用
  • 0.3 壳聚糖纳米粒的研究进展
  • 1 亚油酸修饰羧甲基壳聚糖纳米粒的制备及理化性质研究
  • 1.1 实验材料与仪器
  • 1.2 实验方法
  • 1.3 结果与讨论
  • 1.4 小结
  • 2 纳米粒作为酶固定化材料
  • 2.1 实验材料与仪器
  • 2.2 实验方法
  • 2.3 结果
  • 2.4 讨论
  • 2.5 小结
  • 3 LCC 纳米粒作为抗肿瘤药物载体
  • 3.1 实验材料与仪器
  • 3.2 实验方法
  • 3.3 结果与讨论
  • 3.4 小结
  • 4 叶酸修饰羧甲基壳聚糖纳米粒的制备、理化性质及释药
  • 4.1 实验材料与仪器
  • 4.2 实验方法
  • 4.3 结果与讨论
  • 4.4 小结
  • 5 载药纳米粒体外抗肿瘤细胞实验.
  • 5.1 实验材料与仪器
  • 5.2 实验方法
  • 5.3 结果
  • 5.4 讨论
  • 5.5 小结
  • 总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录
  • 相关论文文献

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