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研究生: 張峻瑋
論文名稱: 多功能之酸鹼應答型高分子複合液胞於藥物傳遞與核磁共振應用之探討
Multifunctional pH-responsive polymer hybrid vesicles for drug delivery and magnetic resonance study
指導教授: 邱信程
口試委員: 林松池
謝文元
邱信程
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 生醫工程與環境科學系
Department of Biomedical Engineering and Environmental Sciences
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 59
中文關鍵詞: 核磁共振藥物控制釋放
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  • 本研究中製備出具多功能的酸鹼應答型複合式液胞,此液胞功能包括兼具抗癌藥物的控制釋放與高靈敏性核磁共振顯影功能。本研究利用離子化的聚丙烯酸(poly(acrylic acid))和釓離子螯合,接著再藉由添加少量的(佔AAc的5mol% )陽離子型脂質1,2-Dioleoyl-3-Trimethylammonium-Propane (DOTAP)與帶負電的聚丙烯酸(已吸附釓離子)吸附,形成液胞結構。隨後再利用靜電作用力將抗癌藥物doxorubicin (DOX)吸附於液胞內。此時將液胞溶液添加 EDC/NHS及2,2-(Ethylenedioxy)bis(ethylamide)進行交聯。此交聯後的液胞可抵抗高濃度鹽類的破壞,並且穩定性佳。為了設計出對所處環境pH具應答性的核磁共振造影劑,生物相容性高分子幾丁聚醣(chitosan)和γ-PGA(OSu)-g-PEG以layer-by-layer的方式逐步吸附到高分子複合液胞表面。此外,由於γ-PGA(OSu)-g-PEG高分子帶有具反應性的官能基-OSu,可更進一步與chitosan上的胺基進行交聯,提高液胞於溶液內的穩定性。此液胞複合可利用chitosan具酸鹼應答的特性,控制水分子對液胞膜的通透程度,進而調控溶液的縱向鬆弛速率。另外,於藥物控制釋放的測試中,可發現於pH 4.7環境下,藥物可於短時間內(10小時)累積釋放70 %,於pH 7.4環境下,則僅有約25 %的累積釋放。顯示此液胞可利用pH-trigger的特性而達到藥物釋放的目的。於細胞毒性測試的研究中,則發現未吸附DOX的高分子複合液胞不具有明顯細胞毒性。包覆DOX的藥物載體其毒殺癌細胞的效率略低於僅添加抗癌藥物的控制組。因此,此具有酸鹼應答的多功能複合液胞於癌症治療及臨床診斷的領域內是具有極高的潛力的。


    目錄 第一章、 緒論 1  1-1前言 1  1-2研究目的與實驗簡述 2 第二章、文獻回顧 3  2-1釓金屬影響鬆弛率機制簡介 3 2-2聚丙烯酸性質介紹 5  2-3聚麩胺酸之簡介 5  2-4聚乙二醇性質介紹 6  2-5甲基丙烯酸二烴基乙酯性質介紹 6  2-6甲殼素(Chitosan)簡介 7  2-7海拉細胞簡介(Hela Cells) 7  2-8 Doxorubicin藥物簡介 8 2-9脂質之簡介 8  2-10雙性高分子簡介 9   2-10-1雙性高分子定義 9   2-10-2雙性高分子微相分離之型態 10  2-11界面活性劑 11   2-11-1界面活性劑之組成 11   2-11-2界面活性劑之聚集 11   2-11-3界面活性劑之聚集型態 12  2-12高分子液胞 13 第三章、實驗部分 18  3-1實驗藥品 18  3-2實驗儀器 19  3-3實驗方法 20   3-3-1高分子PAAc(Mw:8000)的酸化程序 20   3-3-2無水有機溶劑之製備 20   3-3-3 PAAC-co-MEA之合成 20   3-3-4 DOX含量測定 20  3-4 Gd/PAAc/DOTAP/DOX 高分子複合液胞的製備 21  3-5 Gd-A8kM20/DOTAP液胞的製備 23  3-6緩衝溶液之配製組成 24  3-7 Gd-loaded高分子複合液胞的特性探討 25   3-7-1電位滴定儀 (potentiometric titration) 25   3-7-2高分子液胞之動態光散射儀(DLS)測定 25   3-7-3高分子液胞之靜態光散射儀(SLS)測定 26   3-7-4穿透式電子顯微鏡(Transmission Electron Microscopy, TEM) 28   3-7-5電感耦合質譜儀—ICP-MS 29   3-7-6核磁共振分析儀(nuclear magnetic resonance analyzer) 29  3-8細胞培養 30   3-8-1配製DMEM細胞培養液 30   3-8-2細胞繼代 30   3-8-3細胞存活率(Alamar blue assay) 30 第四章、結果與討論 31  4-1高分子之解離程度變化 31   4-1-1高分子PAAc於不同pH的解離程度變化 31   4-1-2高分子Chitosan(Mw:5000或12000)於不同pH的解離程度變化 32   4-1-3高分子A8kM20於不同pH的解離程度 33  4-2高分子複合液胞於穿透式電子顯微鏡下的型態分析 34   4-2-1 A8KM20-T5/Gd高分子液胞 34   4-2-2 Gd/DOX-loaded高分子液胞之TEM圖 35  4-3高分子液胞載體穩定性分析 36   4-3-1高分子奈米複合液胞(A8KM20/T5) 36   4-3-2高分子PAAc/DOTAP奈米複合液胞 40   4-3-2-1交聯式高分子液胞Gd/DOX-loaded vesicle複合Chitosan、γ-PGA(OSu)-g-PEG 44   4-3-2-2吸附釓離子穩定性測試 45  4-4 Gd-loaded PAAc-T5高分子/脂質混合形成奈米複合微粒之鬆弛率探   討 47   4-4-1 Gd/DOX-loaded/chitosan/PEG-PGA液胞於NMR鬆弛率分析 50  4-5 Gd/DOX-loaded vesicle於不同pH值環境下之體外釋放DOX 52  4-6 Gd/DOX-loaded vesicle細胞毒性測試 54 第五章、結論 56 第六章、參考文獻 57

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