磷脂組裝體的電形成法制備及其藥物磁性控釋研究.pdf

1、細(xì)胞的所有重要功能幾乎都與生物膜相關(guān)，有關(guān)生物膜的研究已成為生物學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容和研究方向。磷脂的雙層膜結(jié)構(gòu)是研究生物膜的很多特性，如生物膜的側(cè)向流動(dòng)性、曲率、相分離、膜蛋白重組、膜滲透等的良好模型。磷脂組裝體在復(fù)合納米材料制備及納米復(fù)合材料的藥物釋放領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。但目前利用電場(chǎng)誘導(dǎo)磷脂組裝體的形成研究還有待深入探索，磁熱和磁振蕩效應(yīng)對(duì)磁性磷脂載藥體的藥物釋放作用仍不很明確。因此，本文首先將光刻技術(shù)與電化學(xué)相結(jié)合，制備出不同尺寸

2、的共平面叉指微電極；其次，利用叉指微電極，分別制備出磷脂囊泡和磷脂管，并對(duì)其形成過程進(jìn)行研究；最后結(jié)合磁性納米粒子，制備兩種不同的磁性載藥磷脂囊泡體系，并在理論上和實(shí)驗(yàn)上詳細(xì)研究?jī)煞N不同體系在外磁場(chǎng)觸發(fā)下的藥物釋放行為。
　　將光刻技術(shù)與電化學(xué)相結(jié)合，制備電極寬度50~200μm范圍的共平面叉指微電極，制備過程中曝光時(shí)間、超聲時(shí)間、腐蝕時(shí)間等優(yōu)化的參數(shù)分別為2s，7s和40s。原子力顯微鏡測(cè)定結(jié)果顯示電極厚度為160nm，表面粗糙

3、度與原ITO相比無(wú)明顯變化。
　　利用叉指微電極，分別對(duì)交變電場(chǎng)下的磷脂分子形成磷脂囊泡和磷脂管的組裝行為進(jìn)行研究。各種磷脂(DOPC、egg PC、DPPC等)在電極寬度為50~200μm，溶液高度為1~2mm，電場(chǎng)振幅為1~10V及頻率為1~10kHz等條件下均可有效形成磷脂囊泡和磷脂管。繪制了交流電場(chǎng)下的egg PC磷脂囊泡形成的電場(chǎng)振幅與頻率相圖，為制備特定尺寸的磷脂囊泡來(lái)的電場(chǎng)條件選擇提供指導(dǎo)。電場(chǎng)誘導(dǎo)形成的磷脂管最大長(zhǎng)

4、度可達(dá)200μm，穩(wěn)定性良好。利用Comsol軟件對(duì)叉指微電極的電場(chǎng)分布進(jìn)行了仿真模擬，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出叉指微電極間較大的側(cè)向電場(chǎng)分量(Ex)是磷脂管生長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力，也是電場(chǎng)下調(diào)控磷脂囊泡和磷脂管組裝形態(tài)的關(guān)鍵因素。
　　采用共沉淀法分別合成并表征了檸檬酸鹽和APTES修飾的羧基Fe3O4納米粒子和氨基Fe3O4納米粒子。利用電形成法制備出Fe3O4納米粒子分別在磷脂囊泡內(nèi)部和吸附在其表面的兩種磁性載藥磷脂囊泡體系。羧基熒光素

5、為藥物模型和臨床的抗癌藥物阿霉素在磁場(chǎng)觸發(fā)下的藥物釋放結(jié)果表明，兩種磁性載藥磷脂囊泡內(nèi)的藥物釋放過程均表現(xiàn)出與磁場(chǎng)施加的同步特性。羧基納米粒子包封在內(nèi)部的磁性載藥體系中，藥物釋放率會(huì)隨著施加頻率與納米粒子濃度的增大而增大。對(duì)于氨基納米粒子吸附在磷脂囊泡表面的磁性載藥體系中，其藥物釋放率隨著施加頻率的增加，釋放率呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，在2kHz具有最大釋放率。結(jié)合仿真模擬及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)得出對(duì)于Fe3O4納米粒子包封在內(nèi)部的磁性載藥體系

6、，磁熱效應(yīng)對(duì)藥物釋放起主要作用，而對(duì)于Fe3O4納米粒子吸附在表面的磁性載藥體系中，磁熱效應(yīng)和磁震蕩協(xié)同作用促使內(nèi)部的藥物釋放。兩種體系中表現(xiàn)出不同藥物釋放機(jī)制。進(jìn)一步開展載藥磁性囊泡的體外細(xì)胞毒性(HeLa cells)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明這種磁響應(yīng)性藥物載體可在外部非侵入性交變磁場(chǎng)的觸發(fā)下促使細(xì)胞死亡。
　　共平面叉指微電極突破了磷脂囊泡電形成法時(shí)傳統(tǒng)“對(duì)電極”體系的限制，創(chuàng)造了一種新電極體系來(lái)實(shí)現(xiàn)磷脂囊泡的制備。利用叉指微電極，建