大创项结题表

江
苏
大
学
大学生实践创新训练计划项目 结 题 表
项 目 名 称 项 目 类 别 项目主持人 联 系 电 话 电 子 信 箱 指 导 教 师 填 表 时 间
江苏大学教务处制
一、研究工作总结 项目的总体建设目标；具体实施情况；理论水平、实践效果及推广应用情况；项目 的特色及创新情况；存在的问题及今后的工作方向。 本课题是江苏大学药学院 2015 年度大学生实践创新创业训练项目自选课题， 于 2015 年 4 月 15 号在李红霞老师的指导下开始申请并研究课题，在校领导和专 家的认真审核下，获准立项。 1、项目的总体建设目标 项目来源于一种具有良好应用前景的抗癌药物——姜黄素。姜黄素是中药姜黄 的主要成分，具有多方面的药理作用，尤其作为一种很有应用前景的抗癌药物日益 引起人们的重视，成为研究的热点。但姜黄素在水中溶解度小，限制了它的应用。 因此，增加姜黄素的溶解性，提高药物的选择性，控制药物在目的部位富集，即实 现靶向给药是提高药物疗效的关键。本项目旨在设计和合成一种具有 pH 敏感性的 智能型聚合物胶束，包载超顺磁性 Fe3O4 纳米管和抗肿瘤药物，构建集磁靶向定位 蓄积和靶位 pH 敏感控制释药双靶向的智能纳米载药系统。 我们以壳聚糖分子为骨架，设计和合成两亲性的智能聚合物，在水中自组装成 壳核结构的胶束，稳定携带超顺磁性 Fe3O4 纳米管和抗肿瘤药物，得到磁响应性的 药物运输系统。设计的 pH 敏感聚合物胶束可以改善磁性载体表面的电荷特性，减 少药物的提前释放；磁靶向又增加了胶束的主动靶向性，使药物准确定位于肿瘤， 为肿瘤治疗提供一种新的技术。 2、具体实施情况 我们选择设计并合成两亲性的季铵化壳聚糖衍生物，并对其结构进行表征。具 体方法为以壳聚糖为原料，首先进行壳聚糖的季铵化，然后连接长链饱和脂肪酸， 我们选择了癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸来连接季铵化壳聚糖，使其 具有两亲性以成为药物传送的载体。结果与讨论使用红外光谱、核磁共振氢谱和核 磁共振碳谱等方法对其化学结构进行表征。在实验中发现，季铵化程度对脂肪酸连 接反应影响较大，我们分别选择了一步和两步季铵化的壳聚糖来与脂肪酸进行反 应，以探讨其中的关系。 本实验以壳聚糖为原料，对壳聚糖的 2-NH2 进行季铵化，合成季铵化壳聚糖。 然后在壳聚糖骨架上残留的－ NH2 和-OH 上引入疏水链得到两亲性的壳聚糖衍生
物。 3、理论水平，实践效果及推广应用情况 经过文献的查找与研究对比，我们最终选择聚合物胶束作为构建给药系统的物 质。首先，聚合物胶束作为药物载体，能够增加疏水药物在体液中的溶解性，延长 药物的作用时间，提高药物的生物利用度[1]。对胶束进行进一步的改性，如聚复合 离子胶束通过静电作用能够实现对带电药物的包埋。其次，聚合物胶束作为一种特 殊结构的纳米颗粒，对于控制药物传递，尤其是多肽、蛋白类药物及寡核苷酸具有 重要意义。然而，研究安全、有效的非病毒载体基因传递系统仍是开发药物传递系 统所面临的重大挑战，如 DNA- 聚合物体系中最常用的两种阳离子聚合物(聚赖氨 酸和聚乙烯基亚胺)对哺乳动物存在毒性，这是聚合物胶束用于基因传递所面临的 一个困境。但聚合物胶束仍是有前景的药物传递系统载体，如 2012 年 Gong 等[2] 报道了一种偶联多柔比星的 PEO-P(Asp)胶束(NK911)的临床前研究结果，并计划开 展临床研究。 Ataoka 等[3]用自： 组装的 PEG 和聚 L-赖氨酸嵌段共聚物与 DNA 形成 聚合物胶束，粒径范围为 50～100 nm。DNA 被压缩在胶束的内核，周围是致密的 冠状的 PEG，形成胶束后可以保护 DNA 不被核酸酶破坏降解，从而使 DNA 在生 理环境中保持稳定。用 293 细胞系进行荧光素酶分析，证实基因得到表达，因此， 这类胶束载体系统可作为基因和 AS-ODN 的载体。 有理由相信， 聚合物胶束将在基 因传递和细胞毒的可调控传递方面发挥巨大的作用。 通过对壳聚糖进行季铵化改性，加强了其水溶性，为了加强其疏水性，将其改 造为两亲性材料，以进一步提高载药能力，选择接入脂肪酸侧链。在侧链接入的方 法上，进行了将脂肪酸先制成酰氯反应和使用催化剂 EDC 两种尝试。实验显示， 制成酰氯反应结果不甚理想，无法较好的接上侧链，在使用了催化剂后，情况有所 好转，一部分脂肪酸成功的接上了季铵化壳聚糖，侧链对其两亲性的影响也显示了 出来。在未来的研究中，可以尝试在侧链上连接一些其他的酸，如精氨酸、谷氨酸 等，探讨其对季铵化壳聚糖性质的影响。 4、项目特色与创新情况 本项目构建的集磁靶向定位蓄积和靶位 pH 敏感控制释药双靶向的智能纳米给 药系统，为治疗肿瘤提供了进一步的解决方案。 目前报道的磁性靶向给药系统都存在深层部位靶向性较差的问题，本项目采用 超顺磁性 Fe3O4 纳米管作为磁性材料，大的比表面积可以有效增强其磁靶向性。
5、存在的问题与今后的工作方向 由于知识面有限与资料的局限性，我们对有些问题的提出与解决并不是十分 切合，加之时间的限制也并不能一一的去尝试解决，只能选择可能性最大与成功 率相对较高的途径进行研究分析。 本次实验中在加强季铵化壳糖疏水性时，选择接入脂肪酸侧链。在侧链接入 的方法上，进行了将脂肪酸先制成酰氯反应和使用催化剂 EDC 两种尝试。实验显 示，制成酰氯反应结果不甚理想，无法较好的接上侧链，在使用了催化剂后，情 况有所好转，一部分脂肪酸成功的接上了季铵化壳聚糖，侧链对其两亲性的影响 也显示了出来。所以，我们在未来的研究中，会首先尝试在侧链上连接一些其他 的酸，如精氨酸、谷氨酸等，探讨其对季铵化壳聚糖性质的影响，其次会另辟途 径来增强季铵化壳糖疏水性。
三、项目组其他成员 序号 1 2 3 4 5 姓 名 年级 所在学院、专业 联系电话 签名
四、经费情况（元） 获资助金额 自筹金额 其 它 合 计
经
支
出 科
目
金额（元）
费 使 用 情 况
实验用耗材 版面费
总 五、其它需要说明的情况 无
计
指导教师意见：
指导教师签名： 年 学院意见： 月 日
教学院长签名： 年 学校意见： 月 日
Hale Waihona Puke 二、成果形式及数量1.□ 文献资料综述（ 3.□ 实验记录 5.□ 图纸 7.□ 申请专利 9.□ 实物 名称： 10.□ 调研报告 （ （ （ （ （
）份 ； ）份 ； ）份 ； ）份 ； ）件 ，
2.□ 研究或设计方案 4.□ 论文 6.□ 发表论文 8.□ 研制报告
（ （
）份 ； ）份 ；
（ 1 ）份 ； （ ）份 ；
主要技术指标： ）份 ； ）份 ； ）份 ；
； 、
11.□ 软件 13.□ 心得体会 15.□ 项目成果简介
（ （ （
）份 ； ）份 ； ）份 ；
12.□ 软件说明书 （ 14.□ 电子展板 16.□ 其它 （
成果详细列表（成果名称、级别、发表刊物及期号等） ： 1.季铵化壳聚糖衍生物的合成与表征，中文核心期刊，化学试剂，2016 第十期。 2. 3. 4. 5.
负责人签名： 年 月 日