缺氧是乏氧肿瘤的一个显著特征,并有助于各种实体瘤的增殖、转移和耐药性的产生,虽然缺氧信号会降低临床常用放疗、化疗的疗效,但是也为癌症的治疗提供了靶点。本文利用肿瘤缺氧作为靶点,设计了一个可程序性释放的聚多巴胺包覆中空介孔有机硅(HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA)双载药纳米平台,通过化疗联合光热疗法(PTT)对肿瘤进行特异性治疗。第一部分:程序性释放CA4/TH302的聚多巴胺包覆中空介孔有机硅纳米平台的构建和体外性质研究目的:利用中空介孔有机硅(HMONs)中的四硫键响应谷胱甘肽(GSH)的性质以及聚多巴胺(PDA)层响应体内酸性和体外近红外光(NIR)的刺激,构建一种具有程序性释放药物能力的HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA纳米平台,实现两种药物程序性释放。方法:首先通过水热法合成了HMONs。利用盐酸多巴胺在碱性条件下具有氧化自聚合的性质,在p H为8.5的三羟甲基氨基甲烷盐酸盐(Tris-HCl)溶液中,将PDA包覆在HMONs外层,形成HMONs@PDA-NH_4HCO_3NPs,点击此处接下来在最外层连上透明质酸(HA),赋予纳米平台靶向肿瘤的能力。由于HMONs和PDA层都可以作为药物载体,将乏氧激活前药(TH302)和考布他汀A4(CA4)两种药物负载到纳米平台中形成HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA NPs。借助透射电子显微镜(TEM)、紫外可见(UV-vis)光谱、Zeta电位、红外吸收光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、氮气吸脱附(BET)等手段对HMONs@PDA-NH_4HCO_3@HA NPs进行表征。模拟体内肿瘤微环境(TME),对HMONs响应GSH导致结构坍塌进行TEM表征。通过近红外光对纳米平台的光热性质进行研究。TH30D-Lin-MC3-DMA MW2和CA4的载药量和释放曲线通过高效液相色谱(HPLC)进行定量和追踪。结果:UV-vis、FTIR、TEM等表征结果证明纳米平台的成功制备。HMONs的BET结果显示比表面积为457.10 m g~(-2),平均孔径为4.43 nm,孔体积为0.50 cm g~(-3),呈现介孔结构。体外HMONs的降解实验结果表明,HMOhepatitis virusNs在含5 m M GSH的缓冲溶液(PBS、p H 7.4)中具有降解能力。在NIR的照射下,温度变化曲线说明了纳米平台具有良好的光热性能。HPLC结果显示TH302的载药量为41.21μg mg~(-1),CA4的载药量为68.13μg mg~(-1)(HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA NPs)。在NIR的照射下、含5 m M GSH、p H 4.0的PBS中,CA4在50 min的释药量达到了64.93%,TH302的释放量在48 h为42.00%,实验结果证明,该纳米平台具有程序性释放药物的能力。结论:成功构建了HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA双载药纳米平台,其可以快速释放CA4,破坏肿瘤血管,减少肿瘤的氧气供给,随后缓慢释放TH302,在CA4造成的乏氧环境下发挥化疗作用,达到程序性可控释药。纳米平台在体外具有良好的光热性质和响应GSH的能力,为后续体内实验奠定了良好的基础。第二部分:程序性释放CA4/TH302的聚多巴胺包覆中空介孔有机硅纳米平台抗肿瘤效果的研究目的:在HMONs-TH302@PDA-NH_4HCO_3-CA4@HA NPs具有良好的程序性释放药物的能力和光热效果的基础上,我们将继续研究纳米平台在细胞水平和生物体内的抗肿瘤效果。方法:分别用小鼠乳腺癌细胞(4T1)和人正常肝细胞(LO2)对纳米平台的靶向能力、细胞毒性进行研究。为了证明纳米平台可以消耗GSH,利用GSH检测试剂盒检测纳米平台处理的4T1细胞中GSH含量的变化。在血细胞和雌性BALB/c小鼠上首先验证纳米平台的生物相容性。接下来在荷瘤小鼠上探究了纳米平台的体内光热作用、CA4破坏血管造成乏氧的能力以及抑瘤效果。结果:细胞摄取实验和细胞毒性实验证明纳米平台具有靶向肿瘤细胞的能力和杀死癌细胞的能力。细胞内GSH含量检测结果证明纳米平台可以消耗细胞内GSH。溶血实验和H&E染色结果表明纳米平台具有良好的生物相容性。体内光热实验证明纳米平台在体内具有优异的光热性能。血小板-内皮细胞粘附分子(CD31)免疫荧光染色和缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)免疫荧光染色实验结果表明,CA4具有破坏肿瘤血管、减少肿瘤部位氧气含量的能力。动物抑瘤实验结果显示,化疗联合PTT治疗具有优异的抑瘤效果。结论:负载CA4和TH302的纳米平台对癌细胞具有靶向能力和杀伤作用,突出显示了良好的生物相容性为后续抑瘤实验奠定基础。小鼠肿瘤实验证明了光热治疗和化疗联合治疗相比于单一治疗具有更好的抑瘤效果。