具有靶向标记功能的抗肿瘤药物缓释载体的制备及其研究

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1、硕士学位论文具有靶向标记功能的抗肿瘤药物缓释载体的制备及其研究作者姓名陈建辉学科专业生物医学工程指导教师陈晓峰教授所在学院材料科学与工程论文提交日期2018年4月PreparationandStudyofAntitumorDrugSustainedreleaseCarrierwithTargetingandMarkingFunctionADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ChenJianhuiSupervisor：Prof.ChenXiaofengSouth

2、ChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：P318.08学校代号：10561学号：201520113823华南理工大学硕士学位论文具有靶向标记功能的抗肿瘤药物缓释载体的制备及其研究作者姓名：陈建辉指导教师姓名、职称：陈晓峰教授申请学位级别：硕士学科专业名称：生物医学工程研究方向：生物医用材料论文提交日期：2018年4月23日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：叶建东委员：邓春林、宁成云、董华、赵娜如摘要癌症是威

3、胁人类健康的重大疾病，发病率及死亡率居高不下，总死亡人数更是呈逐年上升的趋势，已成为人类健康的最大杀手。目前治疗癌症的传统方法包括手术治疗、放疗、化疗，但这些方法都存在不足。近年来，靶向给药系统引起了众多科学家的广泛关注，因此，研发一种在降低副作用的同时能够精准杀死癌细胞的靶向药物载体具有重要意义。本文围绕生物活性玻璃在靶向抗肿瘤药物缓释载体和荧光标记领域的应用开展了研究工作，内容主要分为两部分：叶酸靶向抗肿瘤药物缓释载体的制备及性能研究；掺铒生物玻璃的制备及其研究。具体研究内容和结论如下：首先，通过溶胶-凝胶法结合有机模板

4、自组装技术，成功制备了单分散的微纳米生物活性玻璃微球，再用硅烷偶联剂对其表面改性，然后酰胺化反应偶联上抗肿瘤药物甲氨蝶呤和靶向分子叶酸，成功制备了靶向抗肿瘤药物载体MTX-BG-FA。通过一系列测试方法表征了材料的各种理化性质，结果显示，氨基化修饰和叶酸偶联后都不会改变生物玻璃的晶型和形貌，它们仍然是单分散的无定型纳米颗粒。测试结果表明叶酸的接枝率高达57.5%，体外药物释放结果表明MTX-BG-FA没有突释效应，它具有较好的药物持续释放特性，能持续释放达到5d。然后，细胞学实验研究了材料的细胞毒性，材料对细胞的选择性以及材

5、料对肿瘤细胞的迁移行为影响。结果显示BG和BG-FA不仅没有细胞毒性，BG-FA甚至能促进细胞增殖，但是MTX-BG-FA表现出明显的细胞毒性，能持续杀死癌细胞。BG-FA促进细胞增殖的作用随着材料浓度的增加而增大，但是MTX-BG-FA的细胞毒性并不和材料浓度呈正相关，它随着材料浓度的增加，杀死肿瘤细胞的作用先增加后减小，当浓度为50μg/ml时，细胞毒性最大。细胞内吞实验结果显示，BG-FA对细胞的亲和力要高于BG，间接证明了材料具有靶向选择性。肿瘤细胞迁移实验表明，BG-FA对细胞的迁移具有促进作用，而MTX-BG-F

6、A能够抑制肿瘤细胞迁移。最后，通过溶胶-凝胶法结合模板剂法，成功制备了不同掺铒含量的生物活性玻璃。测试结果显示，掺杂稀土元素Er3+不会改变材料的晶型，但是略微改变了生物玻璃的形貌。发光性能测试显示，BG-Er1、3、5不仅具有较好的上转换发光特性，还能在378nm激发下，发射出波长为524nm、546nm的绿色荧光，而且发射光强度随着掺铒含量的增加而增加。细胞学实验表明，BG-Er1、3、5在低浓度下没有细胞毒性，高浓度下甚至能促进细胞增殖。当掺铒量为3%时，材料对细胞的促进生长作用最显著。I关键词：叶酸；甲氨蝶呤；生物活

7、性玻璃；稀土上转换发光IIAbstractCancerisamajordiseasethatthreatenshumanhealth.Themorbidityandmortalityarehigh,andthetotaldeathtollisrisingyearbyyear.Ithasbecomethebiggestkillerofhumanhealth.Currenttraditionalmethodsfortreatingcancerincludesurgery,radiotherapy,andchemotherapy,

8、butthesemethodsareinadequate.Inrecentyears,targeteddrugdeliverysystemshaveattractedwidespreadattentionfrommanyscientists.Therefore,itisofgreatsig