功能化微胶囊的分子组装及在药物运输中的应用

• 作 者: 赵洁
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院研究生院 中国科学院大学
• 发表日期: 2011年期
• 关键词: 微胶囊 协同作用 生物自发光 分子组装 药物运输 中空结构 光动力疗法

微胶囊具有独特的中空结构和功能化的囊壁，能够很好地被应用于药物的包封和靶向释放、生物催化、生物材料以及生物医学等方面，已成为目前科学研究的热点之一。本文利用模板法与层层组装技术，借助蛋白与多糖之间的静电作用、氢键以及共价作用，制备了尺寸均一、分散性良好的多功能微胶囊，并开展了其在生物医学领域中的应用研究。　　
利用胰岛素和海藻酸钠之间的静电和氢键作用制备了微胶囊，用其装载并缓释具有抗炎及免疫抑制等作用的糖皮质激素氢化可的松(HC)。在pH3.6的甘氨酸-盐酸缓冲溶液中组装的胰岛素-氢化可的松药物缓释体系，可在生理条件下缓慢释放氢化可的松，并能通过控制胰岛素在HC表面的吸附层数来控制药物的释放速率。同时，在生理pH值条件下，胰岛素和海藻酸钠之间的相互吸引作用减弱，微胶囊解离，可令胰岛素缓慢地释放到溶液中。胰岛素的释放略滞后于HC的释放，这一优点有利于缓解HC引起的高血糖症。微胶囊和药物之间的协同作用使得利用一种载体装载两种药物并降低药物的毒副作用成为可能，在提高空间利用率的同时还能减少外界物质的引入，具有一定的应用前景。　　
以共沉淀了萤火虫荧光素(firefly luciferin)的CaCO3微粒为模板，借助交联作用层层组装萤火虫荧光素酶(firefly luciferase，FL)和部分氧化海藻酸钠(ADA)，制备了(FL/ADA)n微胶囊。该微胶囊体系在Mg2+、ATP、O2存在的条件下，催化luciferin氧化脱羧发光的特性，可以将ATP中的化学能转化为光能，不需要其他的激活条件即可发出可见光。向微胶囊悬液中加入ATP及水溶性光敏药物Rose Bengal(RB)后，体系的发光强度明显低于只加入ATP时的发光强度，初步表明RB与微胶囊之间发生了能量转移。　　
进一步利用微胶囊自发光的性质及其与RB之间发生能量转移的特点，制备了内部包裹RB的药物控释体系。该体系在装载光敏药物的同时，无需外界光源便能够有效的激活药物。将包裹药物的微胶囊与HeLa细胞共同避光培养一段时间后，细胞的存活率显著降低。此体系的设计有助于拓展光动力疗法在非浅表类疾病治疗中的应用，为光动力治疗提供了新的思路。