摘 要

本文成功地制备了一种具有智能示踪，受体介导靶向性作用的给药体系透明质酸（HA）-量子点（QDs）。该给药系统可以与具有抗癌作用的药物连接来选择性地靶向至特定的肿瘤细胞，使药物在到达肿瘤细胞部位时定位释放从而达到较高的药物浓度，在提高了药物生物利用度的同时还增加了药物对肿瘤细胞的选择杀伤性，因此本给药体系可以很好地解决化疗药物普遍存在的毒副作用大、不良反应严重等问题，同时可以对药物在体内的运转进行示踪研究。

本文进行了HA-QDs 给药系统的合成。采用水热法制备了水相 CdTe/CdS量子点，并用L-半胱氨酸对量子点进行表面官能团化，制备了 L-半胱氨酸修饰的CdTe/CdS 量子点。然后制备了透明质酸与 L-Cys-CdTe/CdS 量子点交联反应的产物，作为抗癌药物的载体。利用透明质酸上的羧基和量子点上的氨基来进行酰胺缩合。对各步骤实验产物进行傅里叶红外和核磁共振氢谱等表征，结果证明合成成功。对HA-QDs 进行粒径分析，粒径均一分散，在 200 到 500nm 左右。

关键词：透明质酸；量子点；靶向给药；前药；受体

Abstract

This article was successfully prepared an intelligent tracing, receptor-mediated targeted delivery system effects of hyaluronic acid (HA) - quantum dots (QDs) (HA-QDs). The delivery system can be connected with the anti-cancer drugs to be selectively targeted to a specific tumor cells, the drug is released when it reaches the site of tumor cells so as to achieve a higher concentration of the drug in improving the bioavailability of the drug but also increased the drug of choice for the destruction of the tumor, therefore the present delivery system can solve a common chemotherapy drug side effects, serious adverse reactions and other problems, and can operate drug tracer studies in vivo.
    In this paper, the synthesis of HA-QDs delivery system was successful. Hydrothermal prepared aqueous phase CdTe / CdS quantum dots with L- cysteine on the surface functionalized quantum dots prepared L- cysteine CdTe / CdS quantum dots. Hyaluronic then prepared with the product of L-Cys-CdTe / CdS quantum dot crosslinking reaction, as an anticancer drug carrier. Carboxyl and amino utilizing quantum dots on hyaluronic acid to amide condensation. Each step the experimental product was Fourier transform infrared spectroscopy and 1H NMR characterization, proved successful synthesis. For HA-QDs were particle size analysis, particle size uniform dispersion of about 200 to 500nm.

Key word：hyaluronic acid; quantum dots;prodrugs; targeted drug delivery; receptor

目 录

第一章 绪论 1

1.1 透明质酸与量子点的发展前景 1

1.2 透明质酸与量子点的研究意义 1

1.3 量子点的制备简介 2

1.4 透明质酸的应用 3

1.5 透明质酸与量子点的生物相容性 3

1.6 HA-QDs药物传输系统的靶向功能 4

1.7 量子点的发展状况及展望 4

1.8 透明质酸的研究进展 5

1.9 本文研究内容 5

第二章 HA-QDs的制备 7

2.1 引言 7

2.2 实验材料和主要仪器 7

2.3 水溶性量子点的制备 7

2.3.1 L-Cys修饰的CdTe/CdS核壳结构量子点的制备 7

2.3.2 MPA修饰的CdTe/CdS核壳结构量子点的制备 8

2.3.3 CA-CdTe/CdS量子点的合成 8

2.4 HA-QDs的制备 9

第三章 结果与讨论 10

3.1 量子点荧光效果 10

3.2 量子点的粒径分析 10

3.3 荧光光谱表征 11

3.4 量子点的红外表征 12

3.5 紫外-可见吸收光谱表征 12

3.6 量子点X-射线衍射表征 14

3.7 量子点的透射电镜图 14

3.8 HA-QDs靶向示踪体系的红外表征 15

3.9 HA-QDs的载药性能 15

第四章 实验总结 16

参考文献 17

致 谢 19

第一章 绪论

1.1 透明质酸与量子点的发展前景

为了评价药物对肿瘤的靶向效果，常用有机荧光染料来对药物载体进行标记，从而使肿瘤或肿瘤细胞能够在检测下成像，更容易观察药物载体在生物体内的靶向性。量子点（quantum dots，QDs）属于一种新型的荧光探针，光学和化学性质都有不一样的特点，应用前景广泛，可对细胞、活体进行荧光成像，也可以对生物活性物质进行定性、定量分析。量子点比传统的有机荧光染料更优秀，具有以下独特的优点 ：激发光谱宽，激发波长容易选择；量子点具有窄而对称的发射光谱，在相关检测中可以尽量避免光谱重叠的问题，检测的灵敏度得以提升，使检测更准确；通过改变合成量子点的粒径大小和组成元素可以对荧光发射波长进行改变；量子点荧光强度要比传统荧光物质强数倍以上 ，荧光可以保持更久。量子点含有化学成分Cd和Se等重金属元素，对细胞和组织有一定的毒害作用，但是通过亲水性和功能化处理，量子点会表现出良好的生物相容性( biocompatibility)。对培养细胞和活体动物进行量子点标记可以发现，量子点不会影响实验细胞和动物体生理功能并能够保持荧光追踪效果。量子点以静电结合或共价方式与药物分子偶联，形成量子点-药物复合物，能同时实现药物输送和体内示踪，因此量子点在药物给药系统评价上的研究前景也被看好^[1-7]。

透明质酸(Hyaluronan acid，HA)，属于一种天然酸性多糖大分子，组成单位为N-乙酰氨基葡萄糖和D-葡萄糖醛酸双糖单元，被普遍认为安全无毒，可以通过生物降解。透明质酸分子中含有大量的羧基和羟基，在水溶液中形成许多分子内和分子间的氢键，范德华力使其具有强大的保水作用，可结合自身400倍以上的水；在较高浓度时，由于其分子间相互作用，分子间相互影响而形成复杂的三级网状结构。研究表明， HA在肝脏部位积累较少，肝受体特异性较弱，具有较好的隐形性（类似于聚乙二醇（PEG）的隐形性），同时，在肿瘤细胞外基质中普遍存在着透明质酸酶，对肿瘤的生长、转移和侵袭起到了重要的作用。HA在生物体内主要是被透明质酸酶降解，透明质酸酶属于一种酸敏感性酶，在pH值为3.5-5.5时比较稳定。在血液中，透明质酸酶由于较高的血液pH值（7.35-7.45）会失去活性，无法发挥作用，HA会避免被降解，可保证给药系统在血液循环过程中药物不被释放；在肿瘤部位（组织或细胞），较低的pH值使HA能够被透明质酸酶有效水解，从而使透明质酸上搭载的药物药物能够定位释放。这些都将有助于增强HA负载的药物在肿瘤部位的积累^[8-15]。