表面活性剂对聚乳酸纳米粒的修饰及其CdSe量子点的标记研究

论文摘要

聚乳酸纳米载药系统的生物相容性好、可控性强及稳定性高,广泛应用于医药领域。表面活性剂在纳米载药系统的制备过程中起到药物的增溶和稳定化的作用。表面活性剂还影响纳米载药系统在体内的分布和释放。因此系统研究不同表面活性剂对聚乳酸纳米粒（PLA-NPs）的作用具有重要的意义。本文制备不同表面活性剂修饰的PLA-NPs,通过模型药物5-氨基荧光素（5-AF）的使用,探讨表面活性剂对PLA-NPs的体外稳定性、释药和体内分布的影响。并将该体系用于CdSe量子点（CdSe-QDs）的表面修饰,以提高CdSe-QDs的水溶性和生物相容性,使其能用于生物体内的荧光成像。完成的主要研究工作有:（1）采用自乳化溶剂扩散法制备了不同表面活性剂修饰的PLA-NPs。结果表明泊罗沙姆188 （poloxamer 188）修饰的PLA-NPs,其粒径随着PLA载体浓度的增加而变大。表面活性剂的亲水性越高,粒径越小,表面电荷越高,稳定性越大。说明表面活性剂的亲水性和所带电荷是影响纳米粒粒径和稳定性的主要原因。（2）研究不同溶剂、pH值、表面活性剂溶液及PLA纳米载药系统对5-AF的荧光光谱的影响。结果发现极性不同的溶剂和pH值对5-AF的荧光光谱及其荧光强度均有不同程度的影响,量子产率测定结果表明5-AF具有较高的量子产率,可用于荧光分析。PLA-NPs包裹的5-AF与游离的相比,激发波长和发射波长的大小及强度均有所增加。（3）采用5-AF作为模型药物,研究poloxamer 188、十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）、十二烷基三甲基磺酸钠（SDS）和牛血清白蛋白（BSA）修饰对PLA-NPs体外药物释放规律的影响。结果表明四种表面活性剂修饰的PLA-NPs的粒径和表面电荷均不同。BSA具有良好的亲水性,其粒径最小,CTAB亲水性最低,粒径最大。四种PLA-NPs的载药量都很低,而包封率都比较高。体外药物释放的研究结果表明,poloxamer 188、BSA和SDS具有相似的体外药物释放规律,其体外药物释放表现出突释效应。在突释阶段,NPs释药量在短时间内大量增加（4h, >78%）。而CTAB的释放量呈线性增长,最终释放量约为65%。（4）CTAB因为其细胞毒性无法进行实验,其它三种表面活性剂修饰PLA-NPs的体内分布研究结果表明,所有被PLA-NPs修饰后的5-AF都比未经修饰的具有更长的血液循环时间。BSA修饰的PLA-NPs具有显著的长循环特性。由于药物或载体对不同的脏器有不同的吸附能力,使得各个脏器的药物分布出现完全不同的规律。与游离药物相比,纳米载药系统表现出不同程度的肝靶向。其中,SDS和BSA修饰的PLA-NPs的肝靶向作用尤其明显,并且BSA修饰的PLA-NPs在肝中的聚集量始终保持在15%左右,可用于肝靶向和缓释药物的载体修饰。（5）采用纳米沉淀法将CdSe-QDs包裹在PLA-NPs中,再用poloxamer188对该NPs进行表面修饰（CdSe-QDs-PLA-NPs）。CdSe-QDs-PLA-NPs具有较好的粒径分布和稳定性。透射电镜下观察CdSe-QDs-PLA-NPs的形貌大部分均成球形,且无团聚或黏附现象。CdSe-QDs-PLA-NPs的发射波长在565nm,与未作任何表面修饰的CdSe-QDs相比有一定的红移现象。荧光显微镜下观察发现CdSe-QDs-PLA-NPs的荧光可以在水溶液中稳定存在超过30天。体内分布实验显示不同时间不同脏器的修饰后的QDs的分布均不同。以上结果表明经表面修饰后的CdSe-QDs-PLA-NPs作为生物体系的荧光成像研究具有很大的潜力。（6）采用纳米沉淀法制备带不同电荷的表面活性剂修饰的CdSe-QDs-PLA-NPs。实验结果表明,不同的表面活性剂修饰的CdSe-QDs-PLA-NPs具有不同的粒径、粒径分布和表面电荷。体外细胞毒性实验发现poloxamer188修饰的CdSe-QDs-PLA-NPs对肝癌细胞的增值率显示出轻微的抑制;SDS修饰的CdSe-QDs-PLA-NPs在1050μg·mL-1浓度范围内不会对细胞产生毒性;CTAB修饰的CdSe-QDs-PLA-NPs对肝癌细胞均表现出很大的细胞毒性。因此,poloxamer188和SDS修饰后的CdSe-QDs-PLA-NPs由于其较低的细胞毒性,可望用于生物体内的荧光成像研究。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 聚乳酸类高分子纳米载药系统的研究进展
• 1.1.1 前言
• 1.1.2 表面活性剂对PLA 纳米载药系统的影响研究
• 1.1.3 PLA 高分子的共聚改性研究
• 1.1.4 PLA 类高分子纳米载药系统的制备方法
• 1.1.5 PLA 类高分子纳米载药系统的体外药物释放研究
• 1.1.6 PLA 类高分子纳米载药系统的体内分布研究
• 1.1.7 PLA 类高分子纳米载药系统的应用
• 1.2 量子点在生物医学领域的研究进展
• 1.2.1 QDs 及其独特光学性质
• 1.2.2 在生物医学领域应用的QDs 的制备技术及进展
• 1.2.3 QDs 的生物医学应用
• 1.3 本文研究的目的及主要内容
• 2 表面活性剂修饰的PLA-NPs 的制备、表征和性能研究
• 2.1 前言
• 2.2 仪器及试剂
• 2.3 实验方法
• 2.4 结果与讨论
• 2.5 本章小结
• 3 表面活性剂对PLA-NPs 的体外药物释放及体内分布影响研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料、仪器和动物
• 3.3 实验方法
• 3.4 结果与讨论
• 3.5 本章小结
• 4 PLA-NPs 对CdSe-QDs 的表面修饰研究
• 4.1 前言
• 4.2 材料、仪器与动物
• 4.3 实验方法
• 4.4 结果及讨论
• 4.5 本章小结
• 5 表面活性剂修饰对CdSe-QDs-PLA-NPs 的体外细胞毒性的影响研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料和仪器
• 5.3 实验方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.5 本章小结
• 6 全文总结
• 6.1 本论文主要结果
• 6.2 本论文创新之处
• 6.3 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读博士学位期间完成的主要论文