【正文】
乳液,然后滴加一定量的戊二醛作為交聯(lián)劑進(jìn)行化學(xué)交聯(lián),超聲分散后在室溫下攪拌3 h,離心,然后用無水乙醇和石油醚洗滌并離心,最后用蒸餾水清洗,得到乳白色溶液(CSNPs)。油相:分別量取液體石蠟5 mL,10 mL,15 mL,20 mL,25 mL,加入占其體積5%的Span80,攪拌均勻后備用。油相:量取液體石蠟25 mL,加入占其體積3%( g)的Span80,攪拌均勻后備用。(CSNPs)。 sizesNo.O/W(V/V)Paraffin(ml)Size()PdIA110:15 A220:110 A330:115 A440:120 A550:125 油水比對納米粒子的影響Fig. Comparison of different ratio of paraffin to CS on nanoparticles39。 不同油相比納米粒子的TEM圖Fig. TEM images of nanoparticles39。表25 Span80用量對納米粒子的影響Table 25Effect of Span80 dosage on nanoparticles39。綜上,span80用量為油相體積的3%時,殼聚糖納米粒子的粒徑最小,形貌較好,且分布均勻。表26殼聚糖濃度對納米粒子粒徑的影響Table 26Effect of CS concentration on nanoparticles39。因此,通過TEM圖表明,當(dāng)殼聚糖溶液濃度為15 mg/mL時,制備得到的殼聚糖納米粒子粒徑小,形貌好,且分布均勻。戊二醛結(jié)構(gòu)中存在著兩個活潑的醛基,有很高的反應(yīng)活性,易與殼聚糖分子中的自由氨基反應(yīng),形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。結(jié)果與納米粒度儀測得的平均粒徑大約相符。由粒徑分布圖看出,殼聚糖納米粒子粒徑與油水相比成反比,與表面活性劑用量成正比,與殼聚糖濃度與成正比,與交聯(lián)劑濃度成正比,與油相體系的粘度成反比。硒代胱氨酸溶液的配制:取15 mg mL HCl (1M)溶液中配配制成濃度為10 mg/ml的硒代胱氨酸溶液。從TEM圖中可觀察到,殼聚糖納米粒子包裹了一定量的SeC,且粒徑隨著投藥量的增加而增加。第四章 體外抗腫瘤活性的研究 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn)試劑表41實(shí)驗(yàn)試劑Table41 Reagents used in experiment試劑名稱規(guī)格產(chǎn)地液體石蠟AR天津市化學(xué)試劑公司Span80CP天津市化學(xué)試劑公司殼聚糖90 % MW=60000上海伯奧生物科技有限公司硒代胱氨酸ARSigma公司戊二醛(25%)AR天津市百世化工有限公司石油醚AR天津市百世化工有限公司MTT ARCell Signaling TechnologyDMEBARSigma公司DMSOAR天津市百世化工有限公司實(shí)驗(yàn)用水均為二次蒸餾水,藥品稱量均使用德國Sartorius 公司的電子分析天平,誤差為177。在一定細(xì)胞數(shù)范圍內(nèi),MTT結(jié)晶形成的量與細(xì)胞數(shù)成正比[38]。 實(shí)驗(yàn)步驟(1)殼聚糖負(fù)載SeC納米粒子的制備根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),制備殼聚糖負(fù)載SeC納米粒子用于細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn),CS:SeC = 2:1,制備納米粒子方法同實(shí)驗(yàn)三。 載藥殼聚糖納米粒子的TEMEDX分析A. TEM圖 B. EDX分析 載藥率與包封率通過ICPAES測得 mg/L, 計(jì)算得出包封率 = %;載藥率=% 細(xì)胞存活率通過MTT法分別測試24h殼聚糖負(fù)載SeC納米粒子和SeC對MCF7乳腺癌細(xì)胞的生長抑制作用。最后考察了殼聚糖納米粒子作為載體負(fù)載SeC與SeC對MCF7乳腺癌細(xì)胞的抑制作用。而我們的研究將促進(jìn)殼聚糖納米粒子的發(fā)展,也將為生物醫(yī)藥研究提供科學(xué)依據(jù)。 Engineering CBiomimetic and Supramolecular Systems, 2009, 29(3): 936941.[37] 魏海霞. 殼聚糖微球的制備及其在藥物載體中的應(yīng)用進(jìn)展 [J]. 中國新藥雜志, 2008, (13).[38] Chen, T,. Wong. Selenocystine induces caspaseindependent apoptosis in MCF7 human breast carcinoma cells with involvement of p53 phosphorylation and reactive oxygen species generation [J]. The International Journal of Biochemistry amp。amp。后續(xù)工作可以進(jìn)一步研究運(yùn)輸體系在細(xì)胞內(nèi)的代謝過程及提高SeC抗腫瘤活性的機(jī)制。本課題的研究結(jié)果將為開發(fā)更多殼聚糖載體負(fù)載藥物提供科學(xué)依據(jù)。如圖22B所示,Se原子的存在表明SeC已經(jīng)成功的結(jié)合到殼聚糖納米粒子上。該方法已廣泛用于一些生物活性因子的活性檢測、大規(guī)模的抗腫瘤藥物篩選、細(xì)胞毒性試驗(yàn)以及腫瘤放射敏感性測定等。其檢測原理為活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能使外源性MTT還原為水不溶性的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚(Formazan)并沉積在細(xì)胞中,但死細(xì)胞無此功能。隨著投藥量的增加,產(chǎn)物的粒徑增加,載藥率也隨著增加,但是包封率卻減少。 sizeNo.CS:LSeCSize()PdIF14:1 F22:1 F31:1 SeC投藥量對納米粒子粒徑的影響Fig. Comparison of ratio of CS to SeC on nanoparticles’ size 不同SeC投藥量納米粒子粒徑分布圖Fig. Comparison of ratio of CS to SeC on nanoparticles’ size(F1)CS:LSeC=4:1 (F2) CS:LSeC=2:1 (F3) CS:LSeC=1:1 SeCCSNPs在水溶液條件下的粒徑變化以及第1天的粒徑分布我們制備得到的納米粒子具有強(qiáng)的穩(wěn)定性,能在水溶液條件下穩(wěn)定存在7天,并且分布均勻。根據(jù)此條件,進(jìn)行殼聚糖納米粒子的載藥制備。 shapes of different glutaraldehyde concentration(E1) % (E3) 3% (E5) 7% 本章小結(jié)通過以上實(shí)驗(yàn),表明乳液交聯(lián)法制備殼聚糖納米粒子受到幾個因素的影響——不同油相體系,油水相比例,表面活性劑用量,殼聚糖濃度以及交聯(lián)劑用量。 sizes 不同交聯(lián)劑濃度納米粒子粒徑分布圖Fig. Comparison of different glutaraldehyde concentration on nanoparticles39。 sizesNo.Glutaraldehyde aq(1%)/mlSize()PdID12 D23 D34 D45 D56 不同交聯(lián)劑體積對納米粒子粒徑的影響Fig. Comparison of different glutaraldehyde volume on nanoparticles39。殼聚糖濃度較小,形成的納米粒子結(jié)構(gòu)松散。隨著殼聚糖溶液濃度的增加,產(chǎn)物的粒徑也增加,分散性變差,且顏色加深,由白色逐漸變成棕黃色。這可能是由于乳化劑過少或過多造成乳滴界面膜不穩(wěn)定,表面不均勻,存在凹陷,造成在TEM成像時的襯度太低,以致觀察不到物像,故需要磷鎢酸染色。隨著乳化劑用量的增加,界面膜厚度和強(qiáng)度逐漸增加,過量會導(dǎo)致膜層太厚,不容易交聯(lián),后續(xù)的洗滌也變得困難。這可能是由于油相體積較小,乳化時殼聚糖溶液無法形成規(guī)則乳滴,造成交聯(lián)固化后的產(chǎn)物不規(guī)則。隨著油水相體積比增大,水相納米粒子能夠被較厚的油相膜隔離開,降低了在超聲分散過程中納米粒子粘連的幾率,從PdI和粒徑分布圖看出,油水相體積比增大,粒徑分布更加均勻,粒徑減小。(CSNPs)。(CSNPs)。(CSNPs)。本論文研究中以TEM觀察殼聚糖納米材料的結(jié)構(gòu)。激光粒度分析法是根據(jù)激光照射到顆粒后,顆粒能使散射的激光產(chǎn)生衍射或散射的現(xiàn)象來測試粒度分布的。本文通過乳化交聯(lián)法制得殼聚糖納米粒子載體負(fù)載硒代胱氨酸,并對MCF7進(jìn)行體外抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,殼聚糖能夠增強(qiáng)硒代胱氨酸對MCF7的細(xì)胞毒性,并在較短的時間內(nèi)起作用。殼聚糖屬親水性聚合物,可制得不同大小的納米粒子,將疫苗,蛋白質(zhì),抗生素類藥物制成納米粒子系統(tǒng)給藥,不僅能有效防止藥物在體內(nèi)的快速降解,提高藥物的穩(wěn)定性,而且還能將藥物緩慢釋放并靶向送達(dá)體內(nèi)的作用部位,從而達(dá)到長效緩釋靶向的目的。(4)降低藥物的毒副作用,提高療效載有藥物的殼聚糖納米粒子循血液循環(huán)到達(dá)靶區(qū)周圍釋放藥物,使靶區(qū)周圍很快達(dá)到有效的治療藥物濃度,而在機(jī)體其他部位藥物的分布量較小,從而減少了對機(jī)體正常組織的毒副作用,同時由于載體殼聚糖本身具有一定的生理活性,且無毒,與藥物可產(chǎn)生協(xié)同作用增強(qiáng)療效。Hejazi等采用乳化交聯(lián)法制備了包載四環(huán)素的殼聚糖納米粒子。 沉淀法反應(yīng)示意圖(6)其他制備方法制備殼聚糖納米粒子的方法還有很多。 逐層自組裝反應(yīng)流程(4)界面聚合法界面聚合法是將含有親水性單體溶液(多元胺,多元酚,多元醇等)乳化分散在疏水性的有機(jī)溶劑中,然后加入溶于該有機(jī)溶劑的疏水性單體(多元酰氯,多元硫酰氯,多異氰酸酯等),使兩種單體在水/油界面處發(fā)生縮聚反應(yīng)形成聚合物球殼。(2)噴霧干燥法噴霧干燥法是以熱氣流干燥霧化液滴為基礎(chǔ)的。它能保護(hù)包埋物免受外界環(huán)境影響,以及屏蔽味道,顏色或氣味,降低揮發(fā)性和毒性,控制可持續(xù)釋放,增加藥效等。殼聚糖的化學(xué)名稱為 (14)2氨基2脫氧D葡聚糖,甲殼素的化學(xué)名稱為(14)2乙酰胺基2脫氧D葡聚糖[27]。天然高分子聚合物主要包括天然多糖,多肽以及其他親水性生物可降解聚合物[23]。納米技術(shù)在腫瘤治療中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在一下幾個方面:控釋載藥微粒,靶向載藥微粒,磁導(dǎo)航靶向載藥微粒,基因載體[20]。1990年7月,在美國巴爾的摩召開了第一界國際納米科技會議,標(biāo)志著納米科技的正式誕生。Chen等[15]通過實(shí)驗(yàn)比較幾種含硒化合物對八種人類癌癥細(xì)胞的抗癌活性,實(shí)驗(yàn)證明,SeC與亞硒酸鹽對A375,MCF7,HepG2,SW620等癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性比硒代蛋氨酸,硒甲基硒氨酸,硒酸鹽等強(qiáng)。無機(jī)硒具有較好的抗癌活性,但無機(jī)硒化合物脂溶性差,不易進(jìn)入細(xì)胞,且具有蓄積毒性和致突變作用,限制了它在臨床上的應(yīng)用。硒可以保護(hù)心臟、肝臟等免受損傷,對癌癥、心血管疾病、艾滋病等起到治療和控制作用[57]。1817年,硒由瑞典學(xué)者Berzelius發(fā)現(xiàn),并命名為Selenium。高分子載藥納米粒子是近年來發(fā)展起來的新劑型,藥物經(jīng)其包裹后,不僅可以提高藥物穩(wěn)定性,而且還可以大大提高藥物的生物利用率。最后通過細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn),表明以殼聚糖納米粒子為藥物載體能夠增強(qiáng)SeC對MCF7乳腺癌細(xì)胞的抑制作用,并增強(qiáng)其體外抗腫瘤活性。1973年,Rotruck等人發(fā)現(xiàn)硒是谷胱甘肽過氧化物酶GSHPx的活性成分后[3],已經(jīng)陸續(xù)有25種含硒蛋白被發(fā)現(xiàn)。近年來,硒與硒化合物的抗腫瘤活性受到普遍關(guān)注,人們一直致力于設(shè)計(jì)和改造含硒化合物,以尋找抗腫瘤活性強(qiáng),抗腫瘤譜廣,毒副作用低,適用于臨床的含硒抗腫瘤藥物[1]。從此有機(jī)硒化合物的研究引起了廣泛關(guān)注,Shahd等人在2005年報(bào)道了有機(jī)硒化合物Methylseleninic acid (MSA)和它莫西芬一起可以治療子宮內(nèi)膜癌和乳腺癌[13]。因此,SeC是一種新型高效的抗腫瘤藥物。納米材料具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng),表面效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)四大效應(yīng)。一種理想的納米藥物載體應(yīng)具備以下特征[21] :①具有較高的載藥量②具有較高的包封率 ③制備和純化方法簡便,容易放大到工業(yè)化生產(chǎn) ④載體材料可生物降解,毒性較低或沒有毒性 ⑤具有適當(dāng)?shù)牧脚c粒型 ⑥具有較長的體內(nèi)循環(huán)時間納米藥物載體的種類有以下幾種():①納米聚合物藥物載體 ,包括:聚合物納米粒(納米囊和納米球)納米樹突狀聚合物和聚合物膠束②納米脂質(zhì)體藥物載體,③納米病毒藥物載體,④碳納米管[22]。用于納米藥物載體的生物大分子主要包含蛋白質(zhì)和多糖兩大類。它不溶于水和有機(jī)溶劑,但是能溶于PH(13 %)溶液中[28]。(1)乳化交聯(lián)法乳化交聯(lián)法是制備殼聚糖納米粒子的常用方法之一。He等[35]將配置好的殼聚糖水溶液與一定比例的戊二醛水溶液混合均勻,然后進(jìn)行噴霧干燥,制備出的殼聚糖納米粒子粒徑在312 μm之間。 界面聚合法反應(yīng)流程(5)沉淀法沉淀法是利用殼聚糖不溶于堿性溶液的性質(zhì)制備納米粒子。Sinha等[28]采用此法制備了性質(zhì)優(yōu)良的殼聚糖納米粒子。(2)緩控釋給藥殼聚糖分子內(nèi)具有活性基團(tuán)氨基,可與含雙官能團(tuán)的醛類或酸酐類藥物發(fā)生化學(xué)交聯(lián),使藥物大量分布于交聯(lián)結(jié)構(gòu),緩慢釋放,包封在殼聚糖納米粒子內(nèi)的藥物具有明顯的緩釋,控釋特點(diǎn)。同時殼聚糖分子可以改變膜轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制,打開細(xì)胞通道,有利于提高藥物在細(xì)胞間瞬間滲透的能力,促進(jìn)藥物在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮藥效。癌癥的化學(xué)預(yù)防是利用天然的或合成的化合物干預(yù)癌前病變,預(yù)防腫瘤的發(fā)生或使腫瘤細(xì)胞分化逆轉(zhuǎn),從而達(dá)到預(yù)防惡性腫瘤的目的。 mg。散射式納米粒度分析儀基于