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探索新型的多阶段治疗体系,以用来改变药物的给药方式,延缓机体耐药性的产生,降低药物对正常组织的毒性,提高药物的稳定性和生物利用度,是当前癌症治疗研究的一大热点。其中,氧化石墨烯(GO)作为药物载体材料用于癌症治疗的研究得到了广泛关注并引起了高度重视。GO所含有的羧基、羰基、环氧基和羟基等含氧基团,可以与其他的化学官能团进行酰化、酯化等共价反应,其表面还可以进行π-π堆积,离子反应等非共价反应,所以GO具有超强的吸附能力,可以达到对亲/疏水药物的高效负载效果。而生物医用材料羟基磷灰石(HA)系属pH敏感性物质,由于其极性基团的存在,在作为优异的亲水性药物载体材料方面也具有高的吸收容纳性和容纳量。此外,研究发现GO和HA均具有优异的生物相容性,作为药物载体材料具有广阔的应用前景。然而,目前将二者结合起来并应用于多阶段药物载体方面的研究尚未见报道。本论文以具有生物活性的氧化石墨烯和羟基磷灰石为基础,设计并制备了三种新型多阶段药物载体体系,即复合微囊载体GO@聚乳酸(PLA)@HA、复合载体GO/金纳米棒(AuNRs)/HA和rGO@介孔二氧化硅(mSiO2)/HA,并表征了其成分和结构,研究了其多阶段载药和释药能力。其主要研究结果如下:1、采用双重Pickering乳化技术制备复合微囊载体GO@PLA@HA。在制备过程中,利用GO和HA分别作为油包水(W1/O)和水包油(O/W2)体系的稳定剂,当内水相Wl:油相O:外水相W2为3:20:100,GO浓度为0.3 mg/mL时,能够制备出尺寸大小较均一,结构较完整的复合微囊GO@PLA@HA。该体系中,内水相W1中GO可以用于装载水溶性药物5氟尿嘧啶;作为囊壁材料的生物高分子聚乳酸PLA可以在乳化过程中有效的封装油溶性药物香豆素和内水相W1;同时,外水相W2中HA亦可以吸附水溶性药物玫瑰红,表明了复合微囊能够有效地分层次的装载水溶性和油溶性药物,具有较为优异的pH响应的体外逐级缓释药物能力。结果表明,GO@PLA@HA复合载体具有很好生物相容性和生物可降解性,可以达到多阶段药物缓释的目的,因此,在治疗肿瘤方面具有很好的应用前景。2、选用GO和金纳米棒(AuNRs)为原材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂,通过静电吸引相互作用,以温和简单易控的方法制备出GO/AuNRs复合材料。进一步在复合材料GO/AuNRs的基础上,采用仿生矿化合成原理沉积具有强吸附能力且结晶度低的羟基磷灰石纳米生物材料,得到复合载体GO/AuNRs/HA。其中,GO和HA均能够很好装载抗癌药物5氟尿嘧啶(5-FU),再结合AuNRs优异的光热特性,将药物化疗和光热治疗结合在一起,通过多重作用杀死Hela细胞。同时,第一阶段载体HA具有显著的pH敏感特性,能够很好地达到控制药物5-FU和第二阶段载体GO/AuNRs释放的目的,减少5-FU向正常细胞扩散和对机体的副作用,以达到更好的抗癌疗效。3、采用静电吸附原理,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为致孔剂,让二氧化硅沿着氧化石墨烯的两面定向生长,制成一种类似“三明治”结构的GO@mSiO2纳米复合材料。在二氧化硅的应力作用下,可以有效减少氧化石墨烯片层因表面能大而发生的团聚和堆叠现象。通过煅烧处理将CTAB完全去除,得到rGO@mSiO2复合材料。利用二氧化硅大量的介孔的特征提高抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)在rGO@mSiO2上的负载量。进行氨基修饰、羧基修饰之后,采用仿生矿化合成原理在二氧化硅介孔处生成HA“纳米塞”,进而得到HA封装的石墨烯/二氧化硅纳米复合材料(rGO@mSiO2/HA)。研究表明rGO@mSiO2被HA封装之后,能够有效阻碍药物DOX的突释。同样借助于HA的高装载水溶性药物的能力和pH响应特性,使得复合载体可以在病变部位先后分阶段控制释放不同种类的药物,以减少机体的耐药性,提高抗肿瘤效果。