卟啉基纳米多孔材料的制备及生物医学应用

发布时间：2023-04-05 14:21

　　卟啉类光敏剂具有生物相容性良好、易于后修饰的优点,一直是研究最为广泛的光疗材料。但卟啉分子大π键共轭结构,在水溶液等生理环境下极易聚集、沉淀,难以有效蓄积到肿瘤病灶部位,大大降低其疗效。设计合成生物相容性好、可降解的纳米载体材料是解决上述难点的有效途径之一。金属-有机框架(Metal-organic frameworks,MOFs)和多孔有机高分子(Porous organic polymers,POPs),因其特有的结构周期有序性、丰富的孔穴结构以及良好的生物相容性,成为一类极具发展潜力的新型药物载体材料,近年来被用于肿瘤治疗和生物成像领域。为解决卟啉聚集和自淬灭导致的难溶解和光化学性能欠佳的突出问题,本论文采取多种合成路线制备了一系列新型卟啉基纳米多孔复合材料和纳米组装体,显著改善了卟啉的分散性和光理化性能,明确了卟啉分子在多孔框架结构中的空间分布与光活性之间的关联,以及不同类型的多孔材料形成的界面对卟啉基纳米多孔复合材料光活性的影响,最终应用于肿瘤的光疗和相关的光热、光声和CT成像。具体内容如下:(1)通过自模板策略设计和制备了光活性的MOF@POP纳米复合材料(UNM)。这种核...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 光动力治疗
        1.1.1 光化学反应与光动力
        1.1.2 活性氧物质的产生机理
        1.1.3 光动力治疗破坏肿瘤的机制
    1.2 光热治疗
        1.2.1 热治疗概述
        1.2.2 热治疗对肿瘤的相关影响
        1.2.3 光热治疗的机制与材料种类
    1.3 卟啉与卟啉基药物
        1.3.1 卟啉分子的基本结构以及药物演化
        1.3.2 卟啉类分子的生物应用前景与挑战
    1.4 卟啉基纳米多孔材料的构建与生物应用
        1.4.1 卟啉构建的金属-有机框架
        1.4.2 卟啉构建的多孔有机高分子
    1.5 本论文的选题依据和研究内容
第2章 金属有机框架与多孔有机高分子纳米复合物的制备及光动力治疗
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 药品及原料
        2.2.2 测试仪器及方法
    2.3 实验方法
        2.3.1 UNM纳米复合材料的制备
        2.3.2 单线态氧的检测
        2.3.3 细胞内吞测试
        2.3.4 细胞毒性实验
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 UNM纳米复合物材料的合成及表征
        2.4.2 单线态氧产生能力评估
        2.4.3 细胞摄取评价
        2.4.4 细胞毒性评价
    2.5 本章小结
第3章 多组分金属-有机框架中光活性的调控及光疗研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 测试仪器及方法
    3.3 实验方法
        3.3.1 TCPC-UiO NMOF的合成
        3.3.2 单线态氧产生能力检测
        3.3.3 光热性能测试
        3.3.4 内吞作用与细胞毒性评估
        3.3.5 体内抑瘤实验
        3.3.6 组织学分析
        3.3.7 安全性评估
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 TCPC-UiO NMOF的制备与表征
        3.4.2 单线态氧产生能力评价
        3.4.3 光热能力与光稳定性评价
        3.4.4 细胞摄取与细胞毒性评价
        3.4.5 生物相容性评价
        3.4.6 CT/光热/光声成像功能
        3.4.7 血液清除与生物分布
        3.4.8 抑瘤实验
    3.5 本章小结
第4章 界面增强的金属有机骨架-多孔有机聚合物的纳米复合材料用于光疗
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及原料
        4.2.2 测试仪器及方法
    4.3 实验方法
        4.3.1 HUC-PEG NPs的合成
        4.3.2 单线态氧检测
        4.3.3 光热评估
        4.3.4 内吞作用评估
        4.3.5 体外细胞毒性研究
        4.3.6 体内抗肿瘤活性
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 HUC-PEG NPs的合成和表征
        4.4.2 体外ROS生成能力评价
        4.4.3 光热效应和光稳定性评价
        4.4.4 光热成像与界面作用
        4.4.5 内吞作用和细胞毒性评估
        4.4.6 细胞毒性评估
        4.4.7 生物相容性评估
        4.4.8 CT/光热成像
        4.4.9 体内抑瘤实验
    4.5 本章小结
第5章 具有强吸光度的卟吩二聚体纳米粒子用于光声成像和光疗
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 实验药品及原料
        5.2.2 测试仪器及方法
    5.3 实验方法
        5.3.1 TPP-SS和TPC-SS NPs的制备
        5.3.2 ROS产生能力评估
        5.3.3 光热效果评估
        5.3.4 小鼠光声成像
        5.3.5 细胞摄取研究
        5.3.6 细胞毒性实验
        5.3.7 动物实验
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 TPC-SS二聚体的制备与表征
        5.4.2 体外单线态氧检测
        5.4.3 光热效应和光稳定性
        5.4.4 光声成像
        5.4.5 血液循环和生物分布
        5.4.6 细胞摄取评价
        5.4.7 细胞毒性评价
        5.4.8 体内抗肿瘤活性和生物安全性
    5.5 本章小结
第6章 全文总结
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3783565