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两亲性多糖衍生物纳米胶束负载光敏剂的研究

作　者: 王丹
导　师: 杨立群
学　校: 中山大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: 两亲性多糖衍生物载药胶束光敏剂荧光猝灭荧光量子产率
分类号: TQ460.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

多糖(如壳聚糖、海藻酸钠等)广泛地存在于自然界中,无毒,具有非常好的生物相容性和降解性,是理想的药物载体原材料。在亲水性多糖链上偶联一些生物相容性较好的疏水基团,可合成出两亲性多糖衍生物,它们在水溶液中能自聚集形成纳米胶束,作为药物载体。光动力治疗是一种利用光敏剂在可见光照射下产生的单线态氧杀伤肿瘤细胞,从而起到治疗肿瘤作用的新方法。为提高光敏剂通过光动力作用治疗肿瘤的效率,本课题开展了两亲性多糖衍生物纳米胶束负载光敏的研究工作,论文内容及所取得的主要研究结果包括:(1)以壳聚糖和海藻酸为原料,合成出两种两亲性多糖衍生物,即含脱氧胆酸基团的壳聚糖衍生物(Chit-DC)和含胆固醇基团的海藻酸钠衍生物(Alg-Chol)。红外光谱法(FTIR)和核磁共振波谱法(1H NMR)分析的结果表明,两种两亲性多糖衍生物的化学结构中疏水基团均通过之间酯键与亲水性多糖主链偶联。通过芘荧光探针法研究了Chit-DC和Alg-Chol在PBS(pH6.2)溶液中的胶束化行为,结果表明它们都能形成稳定的胶束,分别测定出它们的临界聚集浓度(CAC)为0.22和0.19 mg/mL。(2)在PBS(pH6.2)溶液中,通过超分子组装分别制备出负载Photofrin(羧基多卟啉衍生物)以及TAPP(四(4-氨基苯基)卟啉)两种光敏剂的四种载药胶束,它们分别命名为Chit-DC-Photofrin, Chit-DC-TAPP, Alg-Chol-Photofrin和Alg-Chol-TAPP。紫外可见光谱法证明光敏剂分子已分散进入胶束中。动态光散射结果表明,Chit-DC-Photofrin和Chit-DC-TAPP胶束的流体力学直径约为400-500 nm,Alg-Chol-Photofrin和Alg-Chol-TAPP胶束的流体力学直径约为100-200 nm。通过TEM观察到Chit-DC-Photofrin和Alg-Chol-TAPP胶束均呈球形,它们的粒径分别约为300 nm和100-200 nm。Zeta电位分析的结果表明,带电荷的光敏剂分子会对胶束纳米粒子表面电荷性质产生很大的影响。(3)通过稳态荧光光谱法研究了负载光敏剂的两亲性多糖衍生物纳米胶束的光动力性能,结果表明Photofrin被两亲性多糖衍生物纳米胶束负载后,其荧光量子产率能被显著提高,其中Alg-Chol-Photofrin胶束体系比Chit-DC-Photofrin胶束体系具有更高的荧光量子产率。TAPP被两亲性多糖衍生物纳米胶束负载后,其荧光量子产率也得到明显提高。Photofrin在PBS(pH=6.2)溶液中的荧光猝灭浓度约为8×10-6g/mL,TAPP在THF溶液中的荧光猝灭浓度约为1×10-5 g/mL。(4)细胞实验结果表明,Alg-Chol-Photofrin胶束通过光动力作用对人胰腺癌细胞株Panc-1具有一定的杀伤作用,其作用机制与其诱导细胞坏死和凋亡有关。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第1章绪论  11-36
  1.1 天然多糖概述  11-15
    1.1.1 天然多糖及其研究状况  11
    1.1.2 几种常见天然多糖及其衍生物  11-15
  1.2 两亲性多糖载药胶束概述  15-20
    1.2.1 纳米药物控释体系  15
    1.2.2 两亲性多糖衍生物纳米胶束  15-17
    1.2.3 两亲性多糖衍生物制备方法概述  17-19
    1.2.4 两亲性聚多糖衍生物作为载药胶束的研究现状  19-20
  1.3 光动力治疗及光敏性抗癌药物的研究  20-28
    1.3.1 光动力治疗的概念  20-21
    1.3.2 光动力治疗的机理  21-22
    1.3.3 光敏性抗癌药物研究进展  22-24
    1.3.4 光敏剂传输体系的研究进展  24-28
  1.4 课题的提出和研究方案设计  28-30
  参考文献  30-36
第2章两亲性多糖衍生物的合成、化学结构分析及其胶束化行为研究  36-53
  2.1 引言  36
  2.2 实验部分  36-40
    2.2.1 原料及试剂  36-37
    2.2.2 仪器及方法  37-38
    2.2.3 脱氧胆酸基接枝的壳聚糖衍生物(Chit-DC)的合成  38
    2.2.4 胆固醇基接枝的海藻酸钠衍生物(Alg-Chol)的合成  38-39
    2.2.5 Chit-DC 与Alg-Chol 的化学结构分析  39
    2.2.6 Chit-DC 与Alg-Chol 的胶束化行为表征  39-40
  2.3 结果和讨论  40-51
    2.3.1 Chit-DC 的的合成及化学结构分析  40-43
    2.3.2 Alg-Chol 的化学合成与结构分析  43-46
    2.3.3 Chit-DC 与Alg-Chol 胶束化行为的表征  46-51
  2.4 结论  51-52
  参考文献  52-53
第3章负载光敏剂的两亲性多糖衍生物纳米胶束的制备及其性能分析  53-75
  3.1 引言  53
  3.2 实验部分  53-59
    3.2.1 原料及试剂  53-54
    3.2.2 仪器及方法  54
    3.2.3 Chit-DC-Photofrin 纳米胶束的制备  54-55
    3.2.4 Chit-DC-TAPP 纳米胶束的制备  55
    3.2.5 Alg-Chol-Photorin 纳米胶束的制备  55
    3.2.6 Alg-Chol-Photorin 纳米胶束的制备  55-56
    3.2.7 通过荧光光谱法测定光敏剂的负载能力和负载率  56-58
    3.2.8 紫外可见光谱分析  58-59
    3.2.9 动态光散射测定  59
    3.2.10 透射电镜(TEM)分析  59
    3.2.11 Zeta 电位测定  59
  3.3 结果讨论  59-73
    3.3.1 两亲性多糖衍生物胶束负载光敏剂的能力分析  59-60
    3.3.2 光敏剂分子被胶束负载前后的紫外可见光谱分析  60-66
    3.3.3 负载光敏剂的纳米胶束的流体力学直径分析  66-70
    3.3.4 负载光敏剂的纳米胶束的微观形貌  70-72
    3.3.5 负载光敏剂的纳米胶束的表面电荷性质  72-73
  3.4 结论  73-74
  参考文献  74-75
第4章负载光敏剂的两亲性多糖衍生物纳米胶束的光动力性能研究  75-90
  4.1 引言  75
  4.2 实验部分  75-78
    4.2.1 原料及试剂  75-76
    4.2.2 仪器及方法  76
    4.2.3 荧光量子产率的测定  76-77
    4.2.4 Photofrin 和TAPP 在溶液中荧光猝灭浓度的测定  77-78
  4.3 结果讨论  78-88
    4.3.1 Photofrin 被纳米胶束负载前后的光动力性能研究  78-83
    4.3.2 TAPP 被纳米胶束负载前后的光动力性能研究  83-88
  4.4 结论  88-89
  参考文献  89-90
第5章负载光敏剂的两亲性多糖纳米胶束对人胰腺癌细胞的杀伤作用研究  90-96
  5.1 引言  90
  5.2 实验部分  90-92
    5.2.1 原料及试剂  90
    5.2.2 仪器及方法  90-91
    5.2.3 人胰腺癌细胞株Panc-1 的体外培养  91
    5.2.4 光敏剂样品的准备  91
    5.2.5 光动力治疗和CCK-8 法测定吸光值OD450  91-92
    5.2.6 细胞凋亡与坏死检测  92
  5.3 结果讨论  92-93
    5.3.1 Alg-Chol-Photorin 纳米胶束通过光动力作用对人胰腺癌细胞株Panc-1 的杀伤效应  92-93
    5.3.2 Alg-Chol-Photorin 纳米胶束通过光动力作用杀伤人胰腺癌细胞株Panc-1 的机制探讨  93
  5.4 结论  93-95
  参考文献  95-96
致谢  96

两亲性多糖衍生物纳米胶束负载光敏剂的研究

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