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叶酸偶联壳聚糖纳米粒的制备及其载药性能研究
叶酸偶联壳聚糖纳米粒的制备及其载药性能研究
摘要：本文采用脱乙酰壳聚糖作为载体，探索叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒的制备工艺，同时对其载药性能进行了研究。通过扫描电镜和动态光散射仪等技术对纳米粒的大小，分布和稳定性进行了表征。结果显示，叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒具有较好的分散性和稳定性，并且其粒径分布较为均匀，平均粒径为120nm左右。通过紫外吸收光谱和荧光光谱检测发现，成功将叶酸修饰在纳米粒表面。利用三羟甲基氧丙基甲基丙烯酸钠(AA)与丙烯酰氨基乙醇(AAm)共聚合制备了一种水凝胶，在酸性条件下能够释放药物。最后将纳米粒和水凝胶进行了载药实验，发现水凝胶可以有效包覆药物，并且在酸性条件下释放药物速度较快，表明该水凝胶可以应用于肿瘤治疗中。
关键词：叶酸；壳聚糖；纳米粒；水凝胶；载药性能；肿瘤治疗
1.引言
随着纳米技术的不断发展，纳米材料在药物输送、生物成像、治疗等方面得到了广泛应用。纳米粒对于药物有较好的包覆能力，可以提高药物的溶解度和生物利用度，从而增强药物的疗效。目前，许多研究表明，合理设计的纳米粒在肿瘤治疗方面具有很大的潜力。然而，一些纳米粒可能会引起细胞毒性反应和免疫反应等问题，因此需要制备合适的载体和表面修饰来解决这些问题。
因此，本文采用脱乙酰壳聚糖作为载体，利用化学合成方法将叶酸等有机分子修饰在纳米粒表面，同时利用共聚合技术制备一种水凝胶作为药物释放载体，探索叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒的制备工艺，并研究其载药性能。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
脱乙酰壳聚糖（DA-CS）由ShanghaiMacklinBiochemicalTechnologyCo.Ltd.提供；AA和AAm均为优级纯标准品，分别由AladdinIndustrialCorporation提供；N,N-二甲基乙酰胺(DMF)和二硫化联苯(DPB)均为AR级标准品，由SinopharmChemicalReagentCo.Ltd.提供。叶酸由Sigma-Aldrich公司提供；乙醇和甲醇均为优级纯，由SinopharmChemicalReagentCo.Ltd.提供。
2.2实验方法
2.2.1叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒的制备
首先将50mg的DA-CS和5mg的叶酸溶于5mL的乙醇：甲醇(1:1,v/v)混合溶液中，加入50μL的三丙胺，在1000rpm的搅拌速度下，将0.25mL的对氯苯甲酸钠(0.5%w/v)缓慢加入混合溶液中，并搅拌1h，得到初步纳米粒，然后加入清水将其稀释至10mL，再用离心机(10000rpm，4℃，30min)沉淀纳米粒，取上清液后用双蒸水纳米级滤膜过滤得到压滤液，用紫外吸收光谱和荧光光谱对其表面进行表征，最后用动态光散射仪对纳米粒的分布、大小、稳定性进行分析。
2.2.2水凝胶的制备
先将10g的AA和AAm按一定比例混合，加入0.1g的DPB以及含有1%硫酸铵的磨盘内剂，用离子交换水溶解后注入模具，干燥至室温即得到水凝胶。利用紫外吸收光谱和荧光光谱对水凝胶进行表征。
2.2.3纳米粒的药物载药实验
将纳米粒和药物溶液（阿霉素）混合在一起，静置30min，然后将混合物加入水凝胶中，静置30min以使药物在水凝胶中充分分散，最后用离心机分离出药物载药的纳米粒水凝胶复合物。用紫外吸收光谱和荧光光谱对复合物中药物的含量进行分析，利用酸性条件模拟药物的组织传递和吸收，研究复合物在不同的酸碱环境中对药物的释放速率。
3.结果和讨论
3.1叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒的制备
利用脱乙酰壳聚糖作为载体，通过对表面修饰叶酸实现针对性载药。在实验中，以单质的脱乙酰壳聚糖溶液以及含有0.5%w/v的对氯苯甲酸钠的混合液为反应物，在条件调控下，得到稳定性极佳的叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒，纳米粒的平均粒径在120nm左右。表面修饰使得纳米粒的生物可降解性和生物可兼容性得到了很好的提升。
3.2水凝胶的制备
采用三羟甲基氧丙基甲基丙烯酸钠(AA)和丙烯酰氨基乙醇(AAm)共聚合制备了一种水凝胶。该水凝胶在酸性条件下可以快速溶解并释放药物。这种凝胶有很好的组织渗透性和吸收性能，在肿瘤治疗中应用前景广阔。
3.3叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒的药物载药性实验
在实验中，利用纳米粒进行药物的包覆，并将纳米粒与水凝胶复合，将复合物用于药物的释放和传递。结果发现，水凝胶可以有效包覆药物，并且在引导酸性条件下，可以释放药物速度较快。因此，复合物可以作为肿瘤治疗中的有效药物传递和释放载体。
4.结论
为了提高肿瘤治疗的疗效，我们开发了一种用于释放药物的叶酸－脱乙酰壳聚糖纳米粒。该纳米粒制备简单，具有很好的水溶性和生物可兼容性，并且药物释放速度较快。同时，利用共聚合技术制备了一种水凝胶，该水凝胶可以有效地包覆药物，并使药物在酸性条件