聚缩水甘油功能化无机纳米复合材料的制备及其在肿瘤治疗中的应用

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1、广东药科大学硕士研究生学位论文分类号：___________密级：__________UDC：___________聚缩水甘油功能化无机纳米复合材料的制备及其在肿瘤治疗中的应用姓名：杨晓鑫学号：2111540022院系：药学院学位类型：学术学位专业：药物化学研究方向：有机合成与工艺研究导师：蔡秀兰教授论文提交日期：2018年3月20日论文答辩日期：2018年5月09日学位授予单位：广东药科大学二〇一八年五月广东药科大学硕士研究生学位论文PreparationofPolyglycineFunctionalizedInorganicNanoparticlesandIts

2、ApplicationforCancerTherapyCandidate：XiaoxinYangStudentID：2111540022Affiliation：SchoolofPharmacyAcademicDegreeApliedfor：MasterofMedicineSpeciality：PharmaceuticalchemistrySupervisor：Prof.XiulanCaiAssistantSupervisor：DayofDefence：May2018Degree-Conferring-Institutio：GuangdongPharmaceutica

3、lUniversity广东药科大学硕士研究生学位论文聚缩水甘油功能化无机纳米复合材料的制备及其在肿瘤治疗中的应用摘要在生物医学应用中，聚缩水甘油改性已成为能够改善无机纳米材料生物相容性的一种表面修饰方法法。本论文描述了缩水甘油通过开环聚合反应，直接嫁接在无机纳米颗粒的活性基团上，嫁接后的聚缩水甘油由聚氧乙烯的超支化多链骨架和大量末端羟基基团组成。除此之外，聚缩水甘油末端的羟基可以容易地转化为更活跃的功能基团，并进一步结合一系列的功能性分子或纳米材料。除了在水溶液中的具有良好分散性和稳定性等优良的理化特性外，聚缩水甘油层还具有良好的生物学效应，如抑制蛋白质的吸附、防止

4、非特异性细胞吸收、避免网状内皮系统的捕获等作用。具体内容如下：一、聚缩水甘油（PG）功能化氧化锰的制备及在肿瘤化疗中的应用。将缩水甘油接枝在以多元醇法制备的MnO纳米簇表面，然后通过逐步的有机反应与RGD肽结合。PG功能化后的MnO纳米簇不仅很大程度上提高其在生理介质中的分散性和胶体稳定性，而且还有效地抑制了非特异性细胞对MnO-PG的吸收。与之相反，MnO-PG-RGD被高表达αvβ3整合素的人类胶质瘤（U87MG）细胞特异性摄取，内吞后的MnO-PG-RGD主要聚集在U87MG细胞的溶酶体中。偏酸性的溶酶I广东药科大学硕士研究生学位论文体加速了Mn2+离子的释放

5、，促进细胞内氧化应激进，进一步导致肿瘤细胞损伤和凋亡。结果表明，MnO纳米粒子除了作为核磁共振成像试剂外，还能作为潜在的抗肿瘤制剂。二、聚缩水甘油（PG）功能化氧化锌的制备及在肿瘤化疗中的应用。红色荧光ZnO纳米颗粒与缩水甘油和RGD肽结合后合成ZnO-PG-RGD纳米复合材料。然后，ZnO纳米粒子通过n-π共轭，负载抗癌药物-阿霉素（DOX），合成纳米药物ZnO-PG-RGD/DOX。聚缩水甘油（PG）层不仅够增加ZnO在生理介质中的分散性，还能在酸性条件下释放DOX。细胞实验的结果表明，通过细胞共聚焦显微镜成像得到，ZnO-PG-RGD主要集中在细胞的溶酶体中，

6、ZnO-PG-RGD/DOX对U87MG细胞显示出很强的选择细胞毒性。因此，功能化的ZnO纳米粒子是一种很有前途的新型纳米药物载体。三、聚缩水甘油（PG）功能化磁性介孔二氧化硅的制备及在肿瘤光动力治疗中的应用。设计并合成了一种由PG层介导的磁性介孔硅纳米复合物（MMSN），并通过酰胺键将光敏剂（二氢卟吩e，Ce6）固定在MMSN上，形成Ce6@MMSN纳米复合物。在外部磁场作用下，Ce6@MMSN通过磁靶向，被动运输至肿瘤细胞。研究结果表明，Ce6@MMSN在中性及酸性环境下基本不会释放，从而防止Ce6提前释放降低治疗效果。体外细胞实验表明，Ce6@MMSN在外界磁

7、场能被HeLa摄取且在II广东药科大学硕士研究生学位论文无光照下，显示低细胞毒性。然而，细胞摄取Ce6@MMSN后，在光照下产生单线态氧（ROS），促进肿瘤细胞的凋亡坏死，增加光动力（PDT）治疗效果。关键词：磁性介孔二氧化硅纳米复合材料；氧化锰纳米材料；聚缩水甘油；氧化锌纳米材料；肿瘤靶向治疗III广东药科大学硕士研究生学位论文PreparationofPolyglycineFunctionalizedInorganicNanoparticlesandItsApplicationforCancerTherapyAbstractPolyglycerol(PG)f