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近年来,环境响应性复合纳米粒子由于其在药物传输的潜在应用而受到广泛的关注。纳米粒子载药系统具有独特的优势,其不仅仅是有效的载体,保护药物分子降解,而且可以实现药物在病灶部位的靶向释放,有利于提高药效,降低药物的毒副作用。环境响应性纳米粒子由于其物理化学性质及胶体性质可随环境改变(如温度,pH),作为药物控释载体有很好的发展前景。在此背景下,本论文我们围绕着在肿瘤药物载体方面的应用,制备了环境响应性复合纳米粒子,基于介孔结构实现较高的载药率,将介孔作为药物的仓库,环境刺激作为开关,实现人体pH环境和温度条件下药物的可控释放;研究环境响应性载药复合纳米粒子对肿瘤细胞的杀伤作用,发展具有应用前景的抗肿瘤纳米粒子载药系统。具体来说,主要包括以下三个方面的内容:(1)首先,用溶胶-凝胶法制备了以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂的介孔二氧化硅纳米粒子(MSN),之后通过原位聚合的方法在MSN的表面包覆pH响应性的聚合物壳层壳聚糖/聚甲基丙烯酸(CS-PMAA)。通过控制加入的MSN的量和调节[-NH2]/MAA的加入比例可以控制所制备的复合微球的壳层厚度,表面电荷和流体力学直径。所制备的复合微球在pH值为5至8之间和生理盐浓度(0.15M NaCl)是很稳定的。以阿霉素(DOX)为模型药物,研究所制备的复合微球的载药和释药行为。结果显示阿霉素可以有效的载入复合微球中,同时,药物释放实验显示,所合成的复合微球具有pH响应性的释药行为,与较高pH值(7.4)时相比较,在较低pH值(5.5)时,药物的释放速率明显加快。(2)首先用种子生长法制备了金纳米棒,然后以金纳米棒表面的稳定剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板,在金纳米棒表面包覆一层介孔二氧化硅,最后用模板聚合法在表面沉积环境响应型聚合物,得到了表面修饰温度敏感型聚合物的复合纳米粒子。环境响应性复合粒子可以通过调节NIPAM与NHMA的比例,调节聚合物的体积相转变温度(VPTT)。升高温度,聚合物壳层收缩,复合纳米粒子粒径变小,同时紫外吸收强度增加,而且这一过程是可逆的。制备的复合纳米粒子可用于负载药物;升高温度能使复合纳米粒子表面的温敏聚合物发生相转变,从而使负载的药物释放出来。载药实验表明复合纳米粒子具有很高的载药率(20.5%±0.6%)和包封率(87.4%±3.0%)。药物释放实验显示,所合成的复合纳米粒子具有温度响应性的释药行为,温度低于VPTT时,药物释放缓慢;而当温度高于VPTT时,药物释放速率明显加快。(3)通过MTT方法测试MSN/CS-PMAA和GNR@mSiO2/P(NIPAM-co-NHMA)复合纳米粒子的毒性,测试结果表明两种复合纳米粒子都具有很好的生物相容性,适合于作为纳米药物载体。用荧光共聚焦显微镜(CLSM)观察MSN/CS-PMAA复合微球的细胞摄取实验,结果表明,MSN/CS-PMAA复合微球能把药物传输到HeLa细胞中,并在细胞里面把药物释放出来。GNR@mSiO2/P(NIPAM-co-NHMA)具有很好的光热治疗效果,在近红外激光照射时间比较短、复合纳米粒子浓度较低的条件下,就能达到很高的温度,有效杀死肿瘤细胞,同时避免对肿瘤组织周围正常细胞的损伤,载负阿霉素(DOX)的GNR@mSiO2/P(NIPAM-co-NHMA)复合纳米粒子表现出化学疗法和光热治疗的协同效应。所有的这些实验表明我们所制备的环境响应性复合纳米粒子在生物医药领域的应用价值巨大。