【本科毕业论文】ph响应的介孔二氧化硅纳米颗粒在药物运输及肿瘤治疗的应用研究

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1、湖南大学毕业设计(论文)第Ⅰ页HUNANUNIVERSITY毕业设计(论文)设计论文题目：pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒在药物运输及肿瘤治疗的应用研究学生姓名：邱鹏超学生学号：2专业班级：生物技术0802学院名称：生物学院指导老师：学院院长：2012年5月28日湖南大学毕业设计(论文)第Ⅰ页pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒在药物运输及肿瘤治疗的应用研究摘要抗肿瘤药物一般都具有较大毒副作用，极大影响其在肿瘤治疗中的应用。如何提高药物的靶向性、减少用药量和降低运输过程中的毒副作用成为解决该问题的关键。随着纳米技

2、术的发展，纳米材料在生物医学领域的应用也越来越广。介孔二氧化硅纳米颗粒具有较好的生物相容性、载药性、易于合成和修饰等特点，也受到广泛关注。本研究选择了具有较好生物相容性的聚丙烯酸（PAA）作为封堵分子，通过pH敏感的3,9-Bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetrao-xaspiro[5.5]undecane(ATU)小分子将其与羧基化介孔二氧化硅纳米颗粒结合，构建具有pH响应释放的介孔二氧化硅纳米颗粒，并通过透射电镜、ZetaSizer、傅里叶变换红外光谱(FTIR)等手段进行表

3、征。同时以药物阿霉素作为客体分子，通过荧光分光光度仪及共聚焦显微镜研究了在不同pH调控下客体分子在介孔二氧化硅纳米颗粒中的包裹及释放行为。实验结果表明，该聚合物包裹的介孔二氧化硅纳米颗粒对pH具有良好的响应特性。在中性条件下，ATU分子结构稳定，PAA紧密连接在颗粒表面，导致介孔堵塞，其中包载的药物几乎没有释放。随着环境pH的降低，ATU稳定性降低，逐渐水解，PAA逐渐从颗粒表面脱落，导致介孔打开，实现对药物分子的控制释放。最后，我们将该体系作用于肿瘤细胞，利用颗粒能被细胞吞噬以及溶酶体的酸性环境，实现对

4、肿瘤细胞的杀伤作用。综上研究表明，该体系作为新型给药模式，有望降低药物治疗过程中的毒副作用，从而有效提高恶性肿瘤等疾病患者的治愈率和生存率，具有广泛的应用前景。关键词：介孔二氧化硅纳米颗粒，pH响应，药物运输，可控释放湖南大学毕业设计(论文)第Ⅰ页MesoporousSilicaNanoparticlesDecoratedwithpH-ResponsiveNanogatedEnsembleforDrugControlledReleaseandTumortherapyAbstractGenerallyant

5、icancerdrugshaveagreatsideeffect,whichlimitstheireffectivenessincancertherapyextremely.Thusthereisakeyquestionthathowtoimprovethetargetingcapabilityofthedrugreducethedosageandcutdownthetoxicsideeffectsduringthetransportprocess.Asthedevelopmentofthenanotec

6、hnology,there’sanincreasinguseofnanomaterialsinthefieldsofbiomedical.Fortheirgoodbiocompatibility,highdrugloadingefficiencyandsimplicitytobeconstructedandmodified,MesoporousSilicaNanoparticle(MSN)havedrawnmoreandmoreinterests.Inourexperiment,anacid-labile

7、acetalmolecule,3,9-Bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane(ATU),wasusedasalinkerbetweenPoly(acrylicacid)(PAA)andcarboxylatedmesoporoussilicananoparticlestosynthesizePAAgraftedMesoporousSilicaNanoparticles.Thephysicalandchemicalpropertiesoft

8、heas-synthesizedmesoporoussilicananoparticleswerecharacterizedbyZetaSizeranalyses.DOXwaschosenasamodelmoleculetoassessitsloadingefficiencyandcontrolledreleasebehaviorthroughfluorospectrophotometerandconfocalmicrosco