铃铛型磁性复合微球药物载体的制备及其缓释性能研究

摘要

近年来，癌症已严重威胁了人类的生命健康，而治疗癌症最常规的手段是化学药物疗法，但是这种常规化疗方法使得药物全身分布，不可避免的对正常组织或细胞造成损伤，且在病灶处的有效浓度和有效停留时间都不能达到较高水平，因而化疗产生的毒副作用往往使癌症治疗中断或失败，从而大大限制了化疗的效果和适用范围。基于新型药物载体的缓控释给药技术逐渐成为国内外药剂领域的重要课题。其中，具有铃铛型（rattle-type）的磁性微球作为药物缓释载体成为研究者关注的焦点，其优势在于利用其内部空腔装载药物后，施加外部磁场既可实现药物定点释放，同时调控药物载体的壳层结构也可实现定量延时或响应释放，因此作为一种靶向药物载体在生物医药领域有着巨大的发展潜力。
　　本文以铃铛型磁性复合微球为研究对象，旨在开发制备过程简单和结构可控的合成方法，并利用其作为药物载体，探索该微球的组成、结构等与药物缓释性能的关系和规律，为发展新型的药物载体提供方法和理论基础。当前制备铃铛型磁性微球的通用方法是：以磁性微球为核，通过修饰与连续两步异相沉积包覆，以及后续去除中间壳层等复杂过程来实现。通过分析，本文提出采用非磁性的Fe2O3为模板，通过模板腐蚀与煅烧还原策略来构筑铃铛型磁性复合微球，利用DOX为药物模型，研究其药物缓释性能。具体研究内容如下：
　　（1）为避免复杂的多次异相包覆与移除过程，以单分散 Fe2O3微球为物理模板，首先包覆一层二氧化硅壳层，然后采用Fe2O3微球部分腐蚀策略形成铃铛型复合结构，最终通过煅烧将Fe2O3还原为磁性Fe3O4，得到铃铛型磁性Fe3O4@SiO2复合微球。在合成的整个过程中，一方面采用非磁性的Fe2O3微球，避免了在包覆过程中因磁性吸引导致的团聚现象，从而保证了产物的分散性；另一方面以腐蚀Fe2O3微球的方法腾出空间，避免了复杂的壳层包覆和移除过程。此外，本方法具有壳层厚度和空腔大小可控等优点，利用其作为药物载体有利于研究空腔结构、壳层参数等与药物释放性能的关系和规律。结果表明，该铃铛型磁性 Fe3O4@SiO2复合微球具有 pH响应型缓释性能，其载药量与空腔大小有着密切的联系，其释放速率受壳层厚度的影响较大。细胞毒性实验表明，该铃铛型磁性Fe3O4@SiO2复合微球具有良好的生物相容性。
　　（2）通过对上述实验过程进行分析与研究，提出将 Fe2O3微球作为化学模板，即利用 Fe2O3微球部分腐蚀释放 Fe3+引发吡咯单体原位聚合形成聚吡咯（PPy）壳层，一步制备出具有铃铛型结构的Fe2O3@PPy复合微球，通过煅烧使PPy壳层和Fe2O3内核分别转化为碳（C）和Fe3O4，最终得到铃铛型磁性Fe3O4@C复合微球。该方法将壳层形成过程和模板腐蚀过程结合起来，进一步简化了铃铛型磁性芯壳复合微球的制备过程。在合成过程中，通过调控各种反应参数如改变水-醇比例、盐酸用量、吡咯用量和反应时间，从而实现铃铛型磁性 Fe3O4@C芯壳复合微球形貌和结构的可控合成。利用DOX为药物模型，探究铃铛型磁性Fe3O4@C复合微球壳层厚度和pH对DOX缓释性能的影响，同时对其细胞毒性进行研究，实验结果表明其具有良好的生物相容性，因而是一种很有前途的药物靶向载体材料。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 引言

1.2新型缓控释给药技术

1.3 新型缓控释给药载体材料的种类

1.4 铃铛型复合微球的类型、制备及药物缓释应用

1.5 本论文的研究思路和主要内容

第二章 Rattle-type磁性Fe3O4@SiO2复合微球药物载体的制备及其缓释性能研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 实验设计

2.4 结果与讨论

2.5 本章小结

第三章 Rattle-type磁性Fe3O4@C复合微球药物载体的制备及其缓释性能研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.3 实验设计

3.4 结果与讨论

3.5 本章小结

第四章 总结与展望

4.1 总结

4.2 问题与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢