MOF-73(Mn)纳米载药系统的制备开题报告
2020-04-23 19:38:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
理想的药物输送系统(dds)应同时满足生物相容性、药物有效载荷和控制释放功能的要求。载体材料本身应具有化学和生物学惰性,使其不会与抗肿瘤药物反应或对人体器官造成损害。有效载荷能力是成功dds的关键因素,因此剂量应该被精确控制。为了解决剂量不足造成低效问题,药物储存量大的材料是首选。通过应答肿瘤环境中存在的刺激信号,药物载体平台释放药物以实现其药物传送目的。零释放直到刺激信号被应用是这些系统中不可或缺的特征。近年来,纳米科学的发展对生物医学产生了深远的影响,纳米医学已成为一个重要的研究方向,这也促进了纳米靶向性药物输送体系的发展。纳米材料具有和生物分子相匹配的尺寸,在人体环境中可以便利地传输,为载药系统的制备提供了新的思路。目前已经开发了许多基于纳米粒子的药物传递系统,用于生物医学应用,包括聚合物纳米颗粒,树枝状聚合物,碳纳米管,金纳米颗粒,和介孔二氧化硅纳米颗粒等。然而这些纳米材料中的每一种都有自己的局限性。
纳米-金属有机框架(nmofs),是指过渡金属离子与有机配体通过自组装过程形成的周期性网络结构的晶体多孔材料.它主要包括两个重要的组分:结点和联结桥。它具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。由于mofs是由不同链接数的有机配体(联结桥)和金属离子结合而成的框架结构,合适的支架可以带来增加渗透和保留的作用(epr),以及肿瘤特异性,可调性药代动力学,最终减轻化疗副作用等优点。后合成修饰可以作为实现mofs的附加功能的良好选择。前瞻性研究表明,通过mofs的表面修饰可以在基于mof的dds中实现按需药物释放,这些优点使mof成为治疗癌症的通用平台,在药物传递系统中的运用发展前景广阔。
2. 研究的基本内容与方案
本项目旨在设计一种近年来出现的一类新型纳米载药系统,兼具诊断与治疗的多功能肿瘤靶向纳米递释系统。从目前的nmof文库中,选择含锰的mof-73(以2-叠氮基-1,4-苯二羧酸(bdc)作为桥接连接体)作为模板材料,因为它们具有最佳表面积以及连接体独立,出色的稳定性等优点。click健衍生的聚乙二醇(peg)的表面修饰,不仅可以改善mof-73在培养基的稳定性和分散性,而且还为肿瘤靶向分子的整合提供了进一步的功能化位点。同时,mof-73的高度多控结构可以很好地适应亲水和疏水药物,并且稳定性好。
在本课题中,我们在相对较低的温度(低于180℃)条件下采用水/溶剂热法,将反应物二价锰和bdc-n3溶于较高沸点的极性溶剂中(水,dmf,def等),搅拌混合均匀后,通过金属盐与有机配体在高压反应釜中进行自组装,合成得到新型金属-有机配合物mof-73。在生物学应用方面,为防止粒子间的相互聚集,将纳米范围的mofs粒子用多种聚合物包衣(如peg),本课题选用带有click化学键的peg,聚乙二醇化能明显改善血液循环时间和稳定封装药物。这些材料还可用于靶向给药通过修改与目标表面配体如抗体、多肽。peg涂层降低纳米载体表面与血清成分相互作用,从而延长其循环。通过点击化学反应将叠氮键与peg上的click键连接起来,使pdg化过程更加可控。f3肽(kdepqrrsarlsakpappkpepkpkkapakk)在本研究中被选为肿瘤靶向配体,因为它在肿瘤血管系统中表现出对肿瘤细胞和活化的内皮细胞的强烈结合。
拟采用的技术方案及措施;
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,确定研究方案,完成开题报告。
第4-5周:用2-氨基对苯二甲酸合成2-叠氮基对苯二甲酸
第6-8周: 合成bdc-mn (mof-73)
4. 参考文献(12篇以上)
[1] daiqin chen, dongzhi yang, casey a. dougherty, weifei lu, hongwei wu, xianran he, ting cai, marcian e. van dort, brian d. ross, and hao hong. in vivo targeting and positron emission tomography imaging of tumor with intrinsically radioactive metal#8722;organic frameworks nanomaterials. acs nano.,2017, 11: 4315#8722;4327.
[2] claudia orellana-tavra, salame haddad, ross j. marshall, isabel abánades lázaro, gerard boix, inhar imaz, daniel maspoch, ross s. forgan, and david fairen-jimenez. tuning the endocytosis mechanism of zr-based metal#8722;organic frameworks through linker functionalization.acs appl. mater. interfaces.,2017, 10.1021/acsami.7b07342.
[3] william j. rieter, kimberly m. pott, kathryn m. l. taylor, and wenbin lin. nanoscale coordination polymers for platinum-based anticancer drug delivery. j. am. chem. soc., 2008, 130: 11584–11585.