背景癌为人类最常见三大疾病之一,成为人类死亡第二号杀手,死亡率居高不下。在目前癌症的临床治疗中,化学抗癌药物仍然发挥着极为重要的作用,但是这些化疗药物依然存在一些难以克服的毒副作用,阻碍了其的应用。目前,为克服小分子化药副作用,纳米递药系统炙手可热。但是,目前递药系统一般只能递送药物到血液或者细胞质中,接下来药物何去何从,便不得而知。但是许多抗癌药物只有在进入细胞核后,才能发挥作用,因此需要载体精准递送到靶位置。再者,抗癌药物自身破坏肿瘤细胞的同时也会对正常细胞有一定程度的损伤。智能的递送药物分子至病灶部位,减少用药,使得副作用降低以及减少病人痛苦。靶向递药系统(targeted drug delivery system,TDDs),使得携带物具备集中定位于特定位置,继而减少毒副作用的效应。进而,兼备定位蓄积、微量高效等效用。研究发现,叶酸受体为某些肿瘤细胞过表达分子,并且叶酸分子为人体正常所需物质。实验目的本实验从细胞本身生活环境,细胞核质内外特异性差别为依据,利用纳米系统提高化学药物的利用,另外由癌细胞特异表达叶酸受体为出发点,偶联叶酸分子,使得纳米系统于循环过程中具有靶向性。本课题组已经成功制备粒径较小CS/PAA颗粒,并顺利包载入外层cmCHI/PLGA形成双层纳米颗粒。由于之前工作所制备纳米颗粒具有被动靶向性,主动寻靶能力不强。因此在此基础上,课题设计将纳米颗粒具有主动靶向的功能。制备大包小的双层粒,并在外层颗粒材料之一cmCHI上偶联叶酸分子,使之具有靶向功能。并且,内层载药利用物理吸附的方法包载难溶于水的SN-38。整个纳米系统具有逐级释放,精准递送之功能。先是外层颗粒于酸性胞质环境释放,而后小颗粒入核于核内中性环境下释放SN-38,智能递送药物至作用部位。实验方法制备表征:内层颗粒制备采用点滴法,控制滴速等条件均匀化粒径,物理吸附方式载药SN-38。通过透射、扫描、粒径分析表明内层小颗粒20nm左右,为均匀光滑球体结构。离子联法合成叶酸连接至羧甲基壳聚糖上,XRD表明叶酸与cmCHI以离子键结合。依据复乳化原理合成双层颗粒,经一系列表征证明之,并检测其包封载药特征。生物效应:采用WST-1试剂盒检测游离原药、内外层颗粒以及偶联叶酸分子双层颗粒的细胞毒及材料安全性。AnnexinV-FITC/PI试剂盒检测细胞凋亡,佐证材料安全性。细胞摄取:荧光复染标记示踪内外双层颗粒位置及去路问题,根据颜色叠加原理于激光共聚焦显微镜下观测整个系统迁移情况。实验结果:内层颗粒约为20nm左右,为统一的光滑球型。双层颗粒为170nm左右,均一的球型,叶酸以离子键结合其上。核壳纳米颗粒包封达到86.91%,载药为1.32%。透射电镜及荧光镜检佐证小颗粒已经包入大颗粒中。外层颗粒由于PLGA的酸性响应能力,可在胞质中的偏酸性环境下破裂释放小颗粒。内层颗粒中性环境及碱性条件下聚丙烯酸发生溶涨反应,SN-38通过解吸附作用释放。整个纳米系统具有敏锐的pH敏感性,且叶酸分子的加入,可以引导纳米体系至癌细胞周围。WST-1显示纳米体系所选材料无毒性作用,AnnexinV-FITC/PI检测结果显示材料引起的死亡,为温和的凋亡方式。细胞毒结果显示,核壳结构纳米系统两株细胞A549/Hela存活力最低,高于游离药组,且对于Hela细胞,偶联叶酸后细胞毒性作用更显著。共聚焦显微镜镜检显示,设计纳米体系先是外层破裂释放CS/PAA/SN-38颗粒,继而,小颗粒扩散入核。入核后,伴随溶胀反应,SN-38解吸附游离于细胞核中。结论:本课题致力于药物精准核递送,克服SN-38缺点,提高药物利用度,减少毒副作用。首先叶酸主动靶向癌细胞,继而以此通过材料敏锐的酸碱敏感性,分别在对应的酸碱条件下适时裂解或溶胀释放出各自携带物。表明此种纳米体系在核递送中具有意义。