肝素修飾的氧化石墨烯載藥納米復(fù)合物的研究.pdf

1、眾所周知，癌癥嚴(yán)重威脅著人類健康，其主要表現(xiàn)為異常細(xì)胞的失控生長(zhǎng)，并由最初的原發(fā)部位向其它健康部位擴(kuò)散，侵害健康組織器官并引起健康組織器官的衰竭，最后誘發(fā)死亡。
　　目前惡性腫瘤的主要治療方法有:放化療、手術(shù)治療及光熱治療等。其中化學(xué)治療仍然是臨床上最常用的治療腫瘤的方法。臨床上使用的化療藥物多數(shù)是常規(guī)劑型如注射劑、片劑等，在殺死目標(biāo)細(xì)胞的同時(shí)亦殺死大量健康細(xì)胞，因此有較大的毒副作用，病人順應(yīng)性差，治療指數(shù)低。為了提高抗癌藥物用藥

2、的安全性，降低抗癌藥物對(duì)正常組織器官的毒副作用，關(guān)鍵是提高抗癌藥物的靶向性。此時(shí)就需要構(gòu)建一種對(duì)環(huán)境敏感的藥物遞送系統(tǒng)，在提高藥物療效的同時(shí)，減少藥物的毒副作用。
　　鹽酸阿霉素(DOX)是一種具有廣譜抗腫瘤作用的葸醌類抗生素，但是由于其給藥后體內(nèi)分布沒有特異性，導(dǎo)致對(duì)健康組織的毒副作用（比如心臟毒性），這些嚴(yán)重的不良反應(yīng)限制了其臨床應(yīng)用。本課題制備了一種環(huán)境敏感型的藥物遞送系統(tǒng)，用以減少DOX對(duì)健康組織的毒副作用。
　　石

3、墨烯，由于其優(yōu)異的理化性質(zhì)，自2004年被發(fā)現(xiàn)以來就深受科學(xué)界厚愛。本課題以石墨烯為初始原料，通過改良的Hummers氧化法，制備出氧化石墨烯(GO)，然后用生物相容性的肝素(Hep)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)修飾，制備出一種新的納米藥物載體(GO-ADH-Hep)，并對(duì)該載體進(jìn)行了一系列表征。原子力顯微鏡(AFM)顯示出GO和GO-ADH-Hep均為片層結(jié)構(gòu)，GO的厚度大約1nm，而GO-ADH-Hep的厚度約3nm，其厚度的增加表明GO被肝素成功

4、修飾;另外又采用了拉曼、紫外、紅外、核磁共振氫譜及元素分析等手段對(duì)其進(jìn)行表征，均證明了GO-ADH-Hep的成功合成;熱重分析結(jié)果表明肝素的修飾量約為25％;溶血實(shí)驗(yàn)表明該載體材料具有較好的血液相容性。此外，本課題還證實(shí)了GO-ADH-Hep具有光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)，是一種潛在的光熱治療試劑。
　　避光條件下，通過簡(jiǎn)單物理混合的方式包載鹽酸阿霉素(DOX)，制備的載藥納米復(fù)合物(GO-ADH-Hep/DOX)載藥量高達(dá)64％，且其載藥過程

5、與pH及藥質(zhì)比有關(guān)，pH為5.0時(shí)載藥量低，當(dāng)pH達(dá)到7.0時(shí)，載藥量達(dá)到64％。藥質(zhì)比2∶1時(shí)的載藥量顯著高于藥質(zhì)比1∶1及1∶2時(shí)的載藥量。此外，該載藥納米復(fù)合物具有熒光猝滅效應(yīng)，當(dāng)DOX被包載到GO-ADH-Hep上時(shí)，其熒光強(qiáng)度大大減弱。在體外釋放實(shí)驗(yàn)中，該載藥納米復(fù)合物表現(xiàn)出pH敏感的釋藥特性，在pH5.0時(shí)，釋放較快;而在pH7.4時(shí)，釋放十分緩慢。和游離DOX藥物組相比，在兩種pH環(huán)境下，載藥納米復(fù)合物組的藥物釋放均比較緩

6、慢。因此，該載藥納米復(fù)合物既具有pH敏感性又具有緩釋效應(yīng)，進(jìn)而可以減少藥物損失，提高藥物療效。
　　由于DOX是一種廣譜抗腫瘤藥物，對(duì)多種癌細(xì)胞都具有殺傷作用，所以，本課題選用人乳腺癌細(xì)胞（MCF-7）和肝癌細(xì)胞(HepG2)兩種模型細(xì)胞，考察該載藥納米復(fù)合物的體外抗腫瘤效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:1.該載體材料無細(xì)胞毒性，體外安全性較好;2.兩組的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率均表現(xiàn)出時(shí)間依賴型和濃度依賴型行為，和游離DOX溶液組相比，相同濃度的DOX

7、，載藥納米復(fù)合物組的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率均低于游離藥物組。由于DOX和GO-ADH-Hep之間較強(qiáng)的相互作用，使藥物釋放十分緩慢，在相同的孵育時(shí)間內(nèi)，游離藥物組的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率更高。另外，本課題采用細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步考察游離藥物及載藥納米復(fù)合物的體外攝取情況。其結(jié)果表明:載藥納米復(fù)合物的細(xì)胞攝取效率更高，熒光強(qiáng)度更大。通過查閱文獻(xiàn)得知:游離DOX組可能主要是通過效率較低的被動(dòng)擴(kuò)散方式被細(xì)胞攝取，而載藥納米復(fù)合物組則可能是通過效率較高的大分子

8、內(nèi)吞方式在體外被細(xì)胞攝取。
　　體內(nèi)實(shí)驗(yàn)過程中，本課題首先建立了熒光分光光度法測(cè)定DOX在血漿樣品和組織樣品中含量的分析方法。
　　大鼠藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:和游離DOX組相比，本課題所制備的載藥納米復(fù)合物(GO-ADH-Hep/DOX)的藥峰濃度、平均滯留時(shí)間、半衰期及藥時(shí)曲線下面積均比DOX溶液組有不同程度的提高，而清除率有所下降。小鼠的組織分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:載藥納米復(fù)合物組成功改變了藥物DOX在小鼠體內(nèi)的分布，使其主要聚