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至今,已有大量文献报道了关于纳米粒子作为化疗药物载体的应用。但一般的纳米粒子作为药物载体在血液循环过程中会释放大量药物,这不仅降低了药物的生物利用率,还会对正常组织造成严重损害。本文针对这一问题,设计并制备了以壳聚糖为基材,具有pH响应性和谷胱甘肽刺激响应性的交联纳米粒子药物载体。基于实验目的,我们通过在壳聚糖上引入疏水链段和具有谷胱甘肽响应性的二硫键基团,使其在水相中自组装成具有核壳结构的纳米粒子并负载疏水性抗癌药物,之后对粒子形貌、载药能力以及释放性能等进行研究。所得纳米粒子药物载体的稳定性提高,大大减少了血液释药量,展现出广泛的应用前景。本论文的主要内容包括:
1.为了在壳聚糖中引入生物相容的疏水链段和谷胱甘肽响应性基团,本文尝试多种方法对其改性:一种是采用“保护—接枝—脱保护”的方法在壳聚糖的羟基上引发丙交酯开环聚合或接枝硬脂酸;另一种是直接将硬脂酸和硫辛酸接枝在壳聚糖的部分氨基上,再进一步对改性壳聚糖的剩余氨基做甲基化处理,以调整改性壳聚糖的pKa值。采用核磁共振氢谱、红外光谱、元素分析和酸碱电导滴定的方法对改性壳聚糖表征,证实改性反应的成功并确定接枝率。
2.选取更简便的第二种方法所得到的改性壳聚糖制备纳米粒子,并对其进行交联。通过动态光散射和透射电镜表征纳米粒子的粒径、Zeta电势和形貌,并通过测量紫外吸收和粒径变化证实纳米粒子的交联反应。结果表明改性壳聚糖可以自组装形成纳米粒子,且粒径均一,通过DTT(二硫叔糖醇)引发对其交联的方法可行。
3.对改性壳聚糖纳米粒子负载阿霉素并进行交联,测定其对药物的负载能力和释放性能。释放实验说明纳米粒子对阿霉素具有缓释作用,并且载药体系的稳定性高,在模拟血液环境中的释放量不足20%,且对谷胱甘肽具有刺激响应性。而细胞实验说明了载药粒子具有pH响应性,可有效的将药物递送到癌细胞内并杀死细胞。