基于水溶性共軛聚合物的復合納米材料研究及應用.pdf

1、本論文以水溶性共軛聚合物、透明質(zhì)酸、單壁碳納米管等為原料，設計制備具有熒光生物成像及藥物緩釋功能的復合納米材料，同時具有靶向性好、毒性低的優(yōu)點。(1)水溶性共軛聚合物在紫外可見光區(qū)域具有良好的吸收，熒光穩(wěn)定好且量子效率高，還具有“分子導線”的效果，即能量和電子能在共軛主鏈上快速遷移；其主鏈共軛結(jié)構(gòu)疏水，側(cè)鏈帶電荷或含有親水基團，這些結(jié)構(gòu)特點有利于其與不同材料通過靜電、疏水或π-π堆積等分子間弱相互作用力自組裝形成各種納米聚集體，從而實現(xiàn)

2、多種功能。近年來，水溶性共軛聚合物材料被應用于很多領域，例如化學和生物傳感、熒光成像、有機電致發(fā)光材料，有機太陽能電池，有機激光和有機存儲等。研究表明，水溶性共軛聚合物作為熒光成像材料，與傳統(tǒng)的有機染料或者無機量子點相比，具有熒光穩(wěn)定，毒性低等優(yōu)勢，非常適合于生物體系的熒光成像。(2)透明質(zhì)酸具備良好的水溶性及生物相容性，并且對腫瘤細胞表面過量表達的 CD44蛋白具有特異性靶向作用，并且易于通過化學修飾或非共價吸附、包裹負載藥物。(3)

3、單壁碳納米管具有很強的細胞膜穿透性，對一些抗腫瘤藥物具有高載藥率和控釋能力、易被修飾等突出優(yōu)點。而且，單壁碳納米管的激發(fā)波長在680-950 nm，在近紅外區(qū)域有較好的吸收，在光聲成像領域有廣闊的應用前景。
　　本論文結(jié)合上述幾種材料的優(yōu)勢特點，利用它們之間的靜電、π-π堆積、疏水作用等非共價相互作用力制備復合納米材料。具體工作如下。
　　⑴以透明質(zhì)酸為靶向藥物載體，水溶性共軛聚合物作為熒光標記，順鉑作為抗腫瘤模型藥物，制備

4、了同時具有藥物緩釋，腫瘤靶向及熒光細胞成像功能的復合納米材料。透明質(zhì)酸呈負電，共價連接順鉑后，與帶正電的水溶性共軛聚合物通過靜電作用及疏水作用等復合形成藥物載體，載藥量達到65％，并且納米粒徑分布在100-150nm之間，可以有效地通過腫瘤細胞的內(nèi)吞作用進入細胞內(nèi)部。通過紫外-可見吸收、熒光光譜、動態(tài)光散射和透射電鏡等對納米粒子進行了表征，并以Hela細胞（人宮頸癌細胞）和正常細胞NIH-3T3為對象研究其靶向熒光成像和體外抗腫瘤活性，

5、細胞毒性實驗表明復合納米粒子對正常細胞無明顯毒性，而對He la細胞表現(xiàn)出比較強的抑制作用。
　　⑵制備和表征單壁碳納米管/水溶性折線型聚苯撐乙炔/透明質(zhì)酸復合載藥體系。盡管碳納米管擁有良好的細胞膜穿透性，并且可通過吸附、包合作用攜帶藥物進入細胞或組織，但是未經(jīng)修飾的碳納米管容易聚集，在大多數(shù)溶劑中不溶解，細胞毒性大。本論文通過非共價作用將水溶性共軛聚合物修飾于單壁碳納米管表面，力圖改善碳納米管的溶解性，并研究兩者在不同條件下的自