聚多巴胺-阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗-光热治疗协同作用.pdf

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1、Vo1．36高等学校化学学报No．72015年7月CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES1389～1394doi：10．7503／cjcu20141108聚多巴胺．阿霉素纳米颗粒对癌细胞的化疗一光热治疗协同作用刘宇炜，郭卓(沈阳化工大学材料科学与工程学院，沈阳110142)摘要通过在水相中加入乙醇和氨水，将单分子多巴胺聚合成具有良好光热转换能力的聚多巴胺纳米颗粒(PDA)，并利用仃一7r作用与共价键作用，将抗癌药物阿霉素(Dox)负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面，制备了聚多巴胺纳米颗粒负载阿霉素(PDA-Dox)，研究了PDA—Dox的药物缓释性能

2、．结果发现，PDA-Dox能够在酸性环境下增加药物释放．细胞实验显示，PDA-Dox配合激光照射，能够通过化疗和光热治疗高效地杀死癌细胞．关键词聚多巴胺纳米颗粒；阿霉素；化疗；光热治疗中图分类号O644．1；O611．3文献标志码A随着纳米技术的发展，纳米载药聚合物成为研究者关注的热点．与传统的无机纳米载药材料相比，纳米载药聚合物具有生物相容性强、可降解、毒性小等优点，被认为是极具潜力的给药体系．目前，研究者们通过设计不同形貌的纳米聚合物来提高其载药量，或通过修饰纳米聚合物来提高生物相容性⋯．多巴胺(DA)是传统的功能性生物分子，通过聚合反应可形成具有特定功能的纳米结构．si等

3、_2于2011年成功地将多巴胺包裹在Fe，O的表面．随后，研究者们陆续在TiO：，ZnO，MnO等金属表面成功包裹聚多巴胺(PDA)外层j，以聚多巴胺胶囊结构作为药物运载材料的研究逐渐受到人们的关注．uu等通过在聚苯乙烯(PS)微球表面生长聚多巴胺外层，获得了对pH值响应的载药微囊；Cui等"以二氧化硅纳米颗粒为模板，制备了具有纳米结构的载药胶囊结构，并研究了其药物运载性能；Ma等通过修饰聚多巴胺胶囊结构的表面，获得了具有双重响应的载药胶囊；Park等研究了聚多巴胺的表面修饰，展示了聚多巴胺外层优异的可修饰性与载药潜力．光热转换材料能够将人体吸收的近红外光区的微弱光能转换为热能

4、，选择性地杀死癌细胞，因此成为研究的热点。。．2013年，等首次通过乙醇／氨水体系制备出了具备光热转换功能的聚多巴胺纳米颗粒，并成功应用于活体实验．本文通过聚多巴胺与阿霉素(Dox)的相互作用，将阿霉素高效地负载到聚多巴胺纳米颗粒的表面，并在pH=5．0，7．4的条件下监测了聚多巴胺纳米颗粒在模拟癌细胞组织中30h内的药物释放行为．在细胞实验中，聚多巴胺纳米颗粒在化疗与光热治疗的协同治疗中展现出了优异的癌细胞治疗效率．1实验部分1．1试剂与仪器盐酸多巴胺(纯度98％)和钙黄绿素购于阿拉丁试剂(上海)有限公司；盐酸阿霉素购于北京华奉联博科技有限公司；氨水(质量分数30％)和乙醇为

5、分析纯，购于北京化工有限公司；二甲基亚砜(DMSO，分析纯)和噻唑蓝(MTr)购于西格玛奥德里奇(上海)贸易有限公司；细胞培养基(MDEM)和胎牛血清(FBS)购于北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司．所用化学试剂均未进行预处理；实验用水收稿日期：2014—12—18．网络出版日期：2015-06—17．基金项目：辽宁省教育厅人才支持项目第二层次项目(批准号：IJQ2012033)资助．联系人简介：郭卓，女，博士，副教授，主要从事纳米药物的缓释研究．E-mail：guozhuochina@syuct．edu．Cll高等学校化学学报为经MilliporeMilli—Q系统获得的二次蒸

6、馏水．H-600型透射电子显微镜(日本日立株式会社)；LAMBDA25型紫外．可见分光光度计(英国珀金埃尔默仪器有限公司)；NicoletIS10型傅里叶变换红外光谱仪(美国赛默飞世尔科技)；ZEN3600型动态光散射仪(英国马尔文仪器有限公司)；LeicaTCSSP2型共聚焦荧光显微镜(CLSM，德国来卡显微系统)；LSR808NL-2W型激光器(中国长春精密光学机械研究所)．1．2实验过程1．2．1聚多巴胺纳米颗粒的制备参照文献[11]方法，首先将2mL30％氨水加入到40mL乙醇和90mL水的混合溶液中，搅拌30min．将0．5g盐酸多巴胺溶于10mL水后，加入上述混合溶

7、液继续搅拌24h．反应结束后水洗数次，再次分散于水中，获得聚多巴胺纳米颗粒悬浊液．1．2．2光热转换实验分别取1mL不同浓度的聚多巴胺纳米颗粒悬浊液(0．1，0．2，0．3和0．5mg／mL)加入石英池中，使用激光持续照射(808nm，5cm，10min)，每隔20S记录溶液温度，绘制材料的升温曲线．1．2．3阿霉素的负载与释放取4mg聚多巴胺纳米粒子分散于4mL0．1mg／mL的阿霉素磷酸盐缓冲液(PBS，pH=8．0)中，避光搅拌．负载结束后进行离心处理，用PBS溶液(pH=7．4)洗涤