請用此 Handle URI 來引用此文件:
http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/68240完整後設資料紀錄
| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 陳昭岑 | |
| dc.contributor.author | Li-Wei Liu | en |
| dc.contributor.author | 劉力瑋 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-17T02:15:31Z | - |
| dc.date.available | 2023-01-04 | |
| dc.date.copyright | 2018-01-04 | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.date.submitted | 2017-10-18 | |
| dc.identifier.citation | 1. 衛生福利部統計處死因統計104年度死因統計.
2. K. M. Huh, S. C. Lee, Y. W. Cho, J. Lee, J. H. Jeong, K. Park J. Control. Release 2005, 101, 59-68. 3. Y. Cao, R.A. DePinho, M. Ernst, K. Vousden Nat. Rev. Cancer 2011, 11, 749-754. 4. F. Danhier, O. Feron, V. Préat J. Control. Release 2010, 148, 135-146. 5. G. Bergers, L. E. Benjamin Nat. Rev. Cancer 2003, 3, 401-410. 6. H. Kobayash, R. Watanabe, P. L. Choyke Theranostics 2014, 4, 81-89. 7. T. M. Allen, P. R. Cullis Science 2004, 303, 1818-1822. 8. S. Wilhelm, A. J. Tavares, Q. Dai, S. Ohta, J. Audet, H. F. Dvorak, W. C. W. Chan Nat. Rev. Mater. 2016, 1, 1-12. 9. G. M. Soliman, A. Sharma, D. Maysinger, A. Kakkar Chem. Commun. 2011, 47, 9572-9587. 10. Z. Ge, S. Liu Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 7289-7325. 11. S. Kaur, C. Prasad, B. Balakrishnan, R. Banerjee Biomater. Sci. 2015, 3, 955-987. 12. T. L. Andresen, D. H. Thompson, T. Kaasgaard Mol. Membr. Biol. 2010, 27, 353-363. 13. C. M. Overall, O. Kleifeld, Nat. Rev. Cancer 2006, 6, 227-239. 14. H. D. Foda, S. Zucker, Drug Discovery Today 2001, 6, 478-482. 15. S. Zhai, X. Hu, Y. Hu, B. Wu, D. Xing Biomaterials 2017, 121, 41-54. 16. C. Hwang, A. J. Sinskey, H. F. Lodish Science 1992, 257, 1496-1502. 17. X. Zhang, L. Han, M. Liu, K. Wang, L. Tao, Q. Wan, Y. Wei Mater. Chem. Front. 2017, 1, 807-822. 18. Q. Sun, Z. Zhou, N. Qiu, Y. Shen Adv. Mater. 2017, DOI:10.1002/adma.201606628. 19. M. E. Davis, Z. Chen, D. M. Shin Nat. Rev. 2008, 7, 771-782. 20. H. Chen, D. Liu, Z. Guo Chem. Lett. 2016, 45, 242-249. 21. J. Shi, P. W. Kantoff, R. Wooster, O. C. Farokhzad Nat. Rev. Cancer 2017, 17, 20-37. 22. J. Shi, Z. Xiao, N. Kamaly, O. C. Farokhzad Acc. Chem. Res. 2011, 44, 1123-1134. 23. M. K. Yu, J. Park, S. Jon Theranostics 2012, 2, 3-44. 24. V. J. Yao, S. D'Angelo, K. S. Butler, C. Theron, T. L. Smith, S. Marchiò, J. G. Gelovani, R. L. Sidman, A. S. Dobroff, C. J. Brinker, A. R.M. Bradbury, W. Arap, R. Pasqualini J. Control. Release 2016, 240, 267-286. 25. Nanoparticulate Drug Delivery Systems: Strategies, Technologies, and Applications; Y. Yeo Ed.; John Wiley and Sons, Inc.: Hoboken, New Jersey, 2013, 152. 26. Q. Feng, R. Tong Bioengineering and Transla. Med. 2016, 1, 277-296. 27. R. Tong, L. Tang, L. Ma, C. Tu, R. Baumgartner, J. Cheng Chem. Soc. Rev. 2014, 43, 6982-7012. 28. X. Du, Y. Sun, M. Zhang, J. He, P. Ni ACS Appl. Mater. Interfaces 2017, 9, 13939-13949. 29. Y. -L. Li, L. Zhu, Z. Liu, R. Cheng, F. Meng, J. -H. Cui, S. -J. Ji, Z. Zhong Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, 9914-9918. 30. W. C. d. Vries, D. Grill, M. Tesch, A. Ricker, H. Nusse, J. Klingauf, A. Studer, V. Gerke, B. J. Ravoo Angew. Chem. Int. Ed. 2017 DOI:10.1002anie.201702620. 31. Y. Xia, H. He, X. Liu, D. Hu, L. Yin, Y. Lu, W. Xu Polym. Chem. 2016, 7, 6330-6339. 32. W. -H. Chen, G. -F. Luo, Q. Lei, H. -Z. Jia, S. Hong, Q. -R. Wang, R.-X. Zhuo, X. -Z. Zhang Chem. Commun. 2015, 51, 465-468. 33. P. T. Wong, S. K. Choi Chem. Rev. 2015, 115, 3388-3432. 34. L. Zhu, T. Wang, F. Perche, A. Taigind, V. P. Torchilin Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2013, 110, 17047-17052. 35. F. Fouladi, K. J. Steffen, S. Mallik Bioconjugate Chem. 2017, 28, 857-868. 36. W. Ke, Z. Zha, J. F. Mukerabigwi, W. Chen, Y. Wang, C. He, Z. Ge Bioconjugate Chem. 2017, DOI:10.1021/acs.bioconjchem.7b00330. 37. X. Xu, P. E. Saw, W. Tao, Y. Li, X. Ji, S. Bhasin, Y. Liu, D. Ayyash, J. Rasmussen, M. Huo, J. Shi, O. C. Farokhzad Adv. Mater. 2017, DOI:10.1002/adma.201700141. 38. G. Saravanakumar, J. Kim, W. J. Kim Adv. Sci. 2017, 4, 1600124. 39. J. Liang, B. Liu Bioeng. Transl. Med. 2016, 1, 239-251. 40. C. de G. Lux, S. Joshi-Barr, T. Nguyen, E. Mahmoud, E. Schopf, N. Fomina, A. Almutairi J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 15758-15764. 41. C. Li, T. Wu, C. Hong, G. Zhang, S. Liu Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 455-459. 42. K. N. Sugahara, T. Teesalu, P. P. Karmali, V. R. Kotamraju, L. Agemy, D. R. Greenwald, E. Ruoslahti Science 2010, 328, 1031-1035. 43. G. Suarato, W. Li, Y. Meng Biointerphases 2016, 11, 04B201. 44. Q. Yin, J. Shen, Z. Zhang, H. Yu, Y. Li Adv. Drug Deliv. Rev. 2013, 65, 1699-1715. 45. M. Kanamala, W. R. Wilson, M. Yang, B. D. Palmer, Z. Wu Biomaterials 2016, 85, 152-167. 46. E. S. Lee, J. H. Kim, T. Sim, Y. S. Youn, B. -J. Lee, Y. T. Oh, K. T. Oh J. Mater. Chem. B 2014, 2, 1152-1159. 47. X. Zhao, P. Liu, Q. Song, N. Gong, L. Yang, W. D. Wu J. Mater. Chem. B 2015, 3, 6185-6193. 48. M. Nakayama, J. Akimoto, T. Okano J. Drug Target. 2014, 22, 584-599. 49. G. Kocak, C. Tuncer, V. Bütün Polym. Chem. 2017, 8, 144-176. 50. X. Hu, S. Liu, Y. Huang, X. Chen, X. Jing Biomacromolecules 2010, 11, 2094-2102. 51. J. Liu, Y. Huang, A. Kumar, A. Tan, S. Jin, A. Mozhi, X. -J. Liang Biotechnol. Adv. 2014, 32, 693-710. 52. Z. Su, Y. Liang, Y. Yao, T. Wang, N. Zhang J. Mater. Chem. B 2016, 4, 1122-1133. 53. Y. Zhang, C. Yang, W. Wang, J. Liu, Q. Liu, F. Huang, L. Chu, H. Gao, C. Li, D. Kong, Q. Liu, J. Liu Sci. Rep. 2016, 6, 21225. 54. X. Pang, Y. Jiang, Q. Xiao, A.W. Leung, H. Hua, C. Xu J. Control. Release 2016, 222, 116-129. 55. B. T. Luk, L. Zhang ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 21859-21873. 56. B. T. Luk, R. H. Fang, L. Zhang Theranostics 2012, 2, 1117-1126. 57. P. Wu, X. Hou, J. -J. Xu, H. -Y. Chen Nanoscale 2016, 8, 8427-8442. 58. B. M. Luby, D. M. Charron, C. M. MacLaughlin, G. Zheng Adv. Drug Deliv. Rev. 2016, DOI:10.1016/j.addr.2016.08.010. 59. Y. Wang, K. Zhou, G. Huang, C. Hensley, X. Huang, X. Ma, T. Zhao, B. D. Sumer, R. J. DeBerardinis, J. Gao Nature Mater. 2014, 13, 204-212. 60. S. Li, J. Johnson, A. Peck, Q. Xie J. Transl. Med. 2017, 15, 18. 61. C. Li, R. Pan, P. Li, Q. Guan, J. Ao, K. Wang, L. Xu, X. Liang, X. Jin, C. Zhang, X. Zhu Anal. Chem. 2017, 89, 5966-5975. 62. H. Xiong, H. Zuo, Y. Yan, G. Occhialini, K. Zhou, Y. Wan, D. J. Siegwart Adv. Mater. 2017, 1700131. 63. S. W. Morton, X. Zhao, M. A. Quadir, P. T. Hammond Biomaterials 2014, 35, 3489-3496. 64. C. Zhao, X. Zhang, K. Li, S. Zhu, Z. Guo, L. Zhang, F. Wang, Q. Fei, S. Luo, P. Shi, H. Tian, W. -H. Zhu J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 8490-8498. 65. R. Bouchaala. L. Mercier, B. Andreiuk, Y. Mélya, T. Vandamme, N. Anton, J. G. Goetz, A. S. Klymchenko J. Control. Release 2016, 236, 57-67. 66. L. Burgess, J. Chen, N.E. Wolter, B. Wilson, G. Zheng Biomed. Opt. Express 2016, 7, 1089-1099. 67. A. P. Demchenko J. Fluoresc. 2010, 20, 1099-1128. 68. M. S. Celej, W. Caarls, A. P. Demchenko, T. M. Jovin Biochemistry 2009, 48, 7465-7472. 69. P.-T. Chou, C.-H. Huang, S.-C. Pu, Y.-M. Cheng, Y.-H. Liu, Y. Wang, C.-T. Chen J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6452-6454. 70. P.-T. Chou, W.-S. Yu, Y.-M. Cheng, S.-C. Pu, Y.-C. Yu, Y.-C. Lin, C.-H. Huang, C.-T. Chen J. Phys. Chem. A 2004, 108, 6487-6498. 71. V. V. Shynkar, A. S. Klymchenko, C. Kunzelmann, G. Duportail, C. D. Muller, A. P. Demchenko, J.-M. Freyssinet, Y. Mely J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 2187-2193. 72. B. Liu, J. Wang, G. Zhang, R. Bai, Y. Pang ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 4402-4407. 73. B. Liu, Y. Pang, R. Bouhenni, E. Duah, S. Paruchuri, L. McDonald Chem. Commun. 2015, 51, 11060-11063. 74. C.-Y. Chen, C.-T. Chen Chem. Commun. 2011, 47, 994-996. 75. C.-Y. Chen, C.-T. Chen Chem. Eur. J. 2013, 19, 16050-16057. 76. Y.-H. Fu, C.-Y. Chen, C.-T. Chen Polym. Chem. 2015, 6, 8132-8143. 77. S. Tempelaar, L. Mespouille, O. Coulembier, P. Dubois, A. P. Dove Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 1312-1336. 78. W. Chen, F. Meng, R. Cheng, C. Deng, J. Feijen, Z. Zhong J. Control. Release 2014, 190, 398-414. 79. J. Liu, W. Liu, I. Weitzhandler, J. Bhattacharyya, X. Li, J. Wang, Y. Qi, S. Bhattacharjee, A. Chilkoti Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 1002-1006. 80. J. Liu, Y. Pang, J. Bhattacharyya, W. Liu, I. Weitzhandler, X. Li, A. Chilkoti Adv. Healthcare Mater. 2016, 5, 1868-1873. 81. J. M. W. Chan, J. P. K. Tan, A. C. Engler, X. Ke, S. Gao, C. Yang, H. Sardon, Y. Y. Yang, J. L. Hedrick Macromolecules 2016, 49, 2013-2021. 82. C. Li, T. Wu, C. Hong, G. Zhang, S. Liu Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 455-459. 83. S. Gnaim, D. Shabat Acc. Chem. Res. 2014, 47, 2970-2984. 84. K. Kim, J.H. Kim, H. Park, Y.-S. Kim, K. Park, H. Nam, S. Lee, J. H. Park, R.-W. Park, I.-S. Kim, K. Choi, S. Y. Kim, K. Park, I. C. Kwon J. Control. Release 2010, 146, 219-227. 85. C. E. Callmann, C. V. Barback, M. P. Thompson, D. J. Hall, R. F. Mattrey, N. C. Gianneschi Adv. Mater. 2015, 27, 4611-4615. 86. S. D. Jo, S. H. Ku, Y.-Y. Won, S. H. Kim, I. C. Kwon Theranostics 2016, 6, 1362-1377. 87. X. Jia, K. Tian, X. Zhao, T. Zhou, M. Pei, P. Liu Mater. Des. 2016, 105, 333-340. 88. Y. Yuana, B. Liu Chem. Sci. 2017, 8, 2537–2546. 89. X. Li, J. Kim, J. Yoon, X. Chen Adv. Mater. 2017, 29, 1606857. 90. K. Kono, M. Takashima, E. Yuba, A. Harada, Y. Hiramatsu, H. Kitagawa, T. Otani, K. Maruyama, S. Aoshima J. Control. Release 2015, 216, 69-77. 91. S. Tian, G. Liu, X. Wang, G. Zhang, J. Hu Polymers 2016, 8, DOI:10.3390/polym8060226. 92. L. Fu, P. Yuan, Z. Ruan, L. Liu, T. Li, L. Yan Polym. Chem. 2017, 8, 1028-1038. 93. M.-S. Hong, S.-J. Lim, Y.-K. Oh, C.-K. Kim J. Pharm. Pharmacol. 2002, 54, 51-58. 94. K. M. Camacho, S. Menegatti, S. Mitragotri Nanomedicine 2016, 11, 1139-1151. 95. W. Tai, R Mo, Y. Lu, T. Jiang, Z. Gu Biomaterials 2014, 35, 7194-7203. 96. 傅映樺, 國立台灣大學理學院化學所碩士論文, 台北市, 2013. 97. D. P. Sanders, K. Fukushima, D. J. Coady, A. Nelson, M. Fujiwara, M. Yasumoto, J. L. Hedrick J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 14724-14726. 98. R. C. Pratt, F. Nederberg, R. M. Waymouth, J. L. Hedrick Chem. Commun. 2008, 1, 114-116. 99. A. Klys, W. Czardybon, J. Warkentin, N. H. Werstiuk Can. J. Chem. 2004, 82, 1769-1773. 100. R. G. Hofstraat, J. Lange, H. W. Scheeren, R. J. F. Nivard J. Chem. Soc. Perkin Trans.1 1988, 2315-2322. 101. A. Kotali, I. S. Lafazanisa, P. A. Harrisb Tetrahedron Letters 2007, 48, 7181-7183. 102. F. M. H. de Groot, L. W. A. van Berkom, H. W. Scheeren J. Med. Chem. 2000, 43, 3093-3102. 103. E. Riva, D. Comi, S. Borrelli, F. Colombo, B. Danieli, J. Borlak, L. Evensen, J. B. Lorens, G. Fontana, O. M. Gia, L. D. Via, D. Passarella Bioorg. Med. Chem. 2010, 18, 8660–8668. 104. M. R. di Nunzio, B. Cohen, A. Douhal J. Phys. Chem. A 2011, 115, 5094-5104. 105. Y. Yu, J. Zou, L. Yu, W. Ji, Y. Li, W.-C. Law, C. Cheng Macromolecules 2011, 44, 4793-4800. 106. Modern Size-Exclusion Liquid Chromatography- Practice of Gel Permeation and Gel Filtration Chromatography, 2nd Edition.; A. M. Striegel, W. W. Yau, J. J. Kirkland, D. D. Bly.; John Wiley and Sons, Inc.: Hoboken. New Jersey, 2013, 20. 107. J. Dey, I. M. Warner J. Photochem. Photobiol. A 1996, 101, 21-27. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/68240 | - |
| dc.description.abstract | 現今化療藥物如喜樹鹼以及紫杉醇溶解度不佳,導致在標的有效濃度過低,因此將藥物裝載於聚合物奈米載體中,有助於提升水溶性、延長在體內循環時間、提升藥物在標的之濃度等優點。並且利用癌細胞特殊微環境如缺氧、高溫、過度表達之生物標記以及偏酸之環境設計奈米載體,其會在癌細胞釋放藥物,減少對正常細胞之副作用。因此設計並合成兩種酸敏感鍵結型聚合物奈米載體,在3HF-hzPTXPC設計中以腙鍵連接紫杉醇在生物可降解之兩性嵌段聚碳酸酯上作為疏水端,並引入3-羥基黃酮作為螢光團,在酸性條件下腙鍵會被水解使原本疏水性的部分轉換成親水性的聯胺,造成微胞脹大伴隨藥物釋放以及3-羥基黃酮綠到藍之比例螢光輸出變化。在DOX-hzCPTPC設計中,以腙鍵連接具有螢光之喜樹鹼作為疏水端,並在製作微胞同時包入阿黴素,喜樹鹼與阿黴素具有協同作用。此外,在微胞中喜樹鹼與阿黴素距離相近會有FRET機制,但當在酸性條件下微胞脹大,兩藥物分離FRET機制消失,因此可藉由紫紅色到藍色之螢光顏色變化觀測藥物釋放之情形。
以動態光散射光譜、穿透式電子顯微鏡以及螢光光譜分別觀測在生理條件與酸性條件下微胞大小、螢光之變化。在3HF-hzPTXPC設計中,在pH 5.0之下微胞隨時間增加直徑增大1.3倍並有綠到藍的比例螢光輸出,而在pH 7.4之下微胞大小與螢光不隨時間改變。接著利用HPLC定量分析紫杉醇在pH 5.0釋放量是在pH 7.4之下的2.1倍。最後進行細胞實驗以流式細胞儀、共軛焦雷射顯微鏡證明3HF-hzPTXPC有進入到細胞中,以及細胞毒性實驗證明3HF-hzPTXPC相較於紫杉醇可以用較少之藥物量便可殺死癌細胞。以上之定性及定量分析證明設計之3HF-hzPTXPC具有潛力作為兼具診斷及治療雙功能之奈米載體。在DOX-hzCPTPC設計中,在酸性條件下微胞確實有脹大之情形,但在螢光光譜中不論是在酸性條件下微胞脹大或是中性條件下喜樹鹼開環皆會導致FRET機制消失,而有紫紅色到藍色螢光的改變,因此在DOX-hzCPTPC設計中以螢光顏色變化來偵測藥物釋放需重新構思。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Poor bioavailability of clinically used chemotherapy drugs such as Camptothecin (CPT) and Paclitaxel (PTX) having low water solubility and the limited dose at the target sites has been a long standing problem for effective therapy. Polymeric drug delivery system, which can improve the water solubility, prolonging circulation time, increasing the amount of drug at the target sites, is a promising carrier to alleviate the problem encountered in the clinic. Utilizing unique phenomena such as hypoxia, higher temperature, acidic milieu, and overexpressing specific biomarkers of the cancer cells, which proliferate fast and metabolize actively, to design theranostic agents for specifically targeting cancer cells and minimizing the adverse effects on the normal cells is a highly fervent pursuit in recent years. Propelled by these motives, two types of acid-responsive polymeric nanoparticles consisting of biodegradable diblock polycarbonate, hydrazine-linked Camptothecin (CPT)/Paclitaxel (PTX), and fluorophores to serve as theranostic agents for effectively delivering Camptothecin (CPT)/Paclitaxel (PTX) and possible imaging in the cells are designed and fabricated. In response to the low pH milieu (e.g. in lysosomes), the hydrazone bonds are hydrolyzed turning the hydrophobic part into a hydrophilic hydrazine moieties in the 3HF-hzPTXPC design. Subsequently the micelle structure would swell or disassemble with the concomitant release of the loaded drug and the fluorescence color of 3-HF changes from green to blue. In the DOX-hzCPTPC design, hydrazone bonds were used to covalently link the fluorescent drug (CPT) as a hydrophobic part and Doxorubicin (DOX) was encapsulated inside the micelles as well. CPT and DOX are both in the confined space facilitating the FRET. Once the micelles swell or disassemble, CPT and DOX are well separated resulting in the low FRET. Synergistically therapeutic effects are expected to achieve.
The morphology and the fluorescence behaviors of the micelle were studied by DLS, TEM and fluorescence microscopy respectively. In the case of 3HF-hzPTXPC, the results indicated that the micelles increase 1.3 fold in diameter with ratiometric fluorescence readout under acid milieu (pH 5.0). In addition, there were no changes in the size and fluorescence color of the micelles at physiological pH value (pH 7.4). The drug release experiment of micelles was conducted by HPLC analysis. PTX was released 2.1 fold at acid milieu than at physiological pH value. Furthermore, cell uptake study confirmed that the micelles are uptake by the cells. In vitro cytotoxicity analysis showed that the micelles can use fewer drugs to kill the cancer cells than free PTX. Collectively, 3HF-hzPTXPC can be potentially served as theranostic nanoparticle. In the case of DOX-hzCPTPC, the micelles increased 1.4 fold in its diameter under acid milieu. However, there were fluorescence color changes no matter under acid milieu or pH 7.4 due to the ring opening of CPT resulting in the low FRET at pH 7.4. As a result, the design of DOX-hzCPTPC micelles is needed to reconstruct. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-17T02:15:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-106-R04223152-1.pdf: 10989602 bytes, checksum: 19618baa765f74a4be1463461349700a (MD5) Previous issue date: 2017 | en |
| dc.description.tableofcontents | 目錄
目錄 i 圖目錄 ii 表目錄 ix 中文摘要 x 英文摘要 xii 第一章、緒論 1 1.1 腫瘤組織特殊環境 1 1.2 藥物傳遞系統 5 1.2.1 藥物裝載方式 6 1.3 按需要而藥物釋放 7 1.3.1 還原性應答型聚合物奈米載體 8 1.3.2 酵素應答型聚合物奈米載體 9 1.3.3 活性氧化物質應答型聚合物奈米載體 10 1.3.4 酸性應答型聚合物奈米載體 11 1.4 顯影 13 1.5 兼具診斷與治療功能聚合物奈米載體 19 1.6 研究動機及結構設計 22 1.6.1 3HF-hzPTXPC分子設計 22 1.6.2 DOX-hzCPTPC分子設計 24 第二章、3HF-hzPTXPC與hzCPTPC聚碳酸酯之逆合成分析以及合成步驟 .26 2.1 TMC-hzCPT以及TMC-hzPTX單體設計、逆合成分析及合成 27 2.2 3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC、hzCPTPC、BnPC聚合反應 37 第三章、實驗結果與討論 42 3.1聚合物分子量鑑定 42 3.1.1 1H NMR 43 3.1.2膠體滲透層析法 44 3.1.3基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜 48 3.2 3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC奈米載體 51 3.2.1 3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC DLS時間進程實驗以及TEM影像圖 52 3.2.2 3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC螢光時間進程實驗 55 3.2.3 3HF-hzPTXPC藥物釋放 57 3.2.4 3HF-hzPTXPC細胞實驗 58 3.3 DOX-hzCPTPC奈米載體 63 3.3.1 DOX-hzCPTPC DLS時間進程實驗以及TEM影像圖 66 3.3.2 DOX-hzCPTPC紫外光-可見光吸收光譜以及螢光時間進程實驗 67 第四章、結論 72 實驗部分 73 一、一般敘述 73 二、合成步驟及光譜數據 85 參考文獻 97 附錄 104 圖目錄 圖 1-1 (a) 缺氧細胞活化細胞內缺氧誘導因子促進血管生成蛋白生成;(b) 血管 擴張以及細胞外基質消除;(c) 新生血管開始萌芽;(d) 持續延伸至血管 生成以及成熟;(e) 最終形成腫瘤組織特有之不規則血管。 2 圖 1-2 奈米載體藉由靜脈注射進入血液循環中,由於癌細胞組織具有缺陷的血 管,以及缺乏淋巴管將累積在組織中物質排除,使奈米載體可以藉由EPR effect累積在癌細胞組織;理想中奈米載體需介於4~200 nm,其大小過小 會被腎臟過濾,過大會被網狀內皮系統清除。 3 圖 1-3 腫瘤組織以及癌細胞微環境特徵,包含血管內皮細胞缺陷,細胞間環境 高溫、酸化、有過度表達之酵素,以及癌細胞內大量還原性代謝物、生 物分子累積在細胞質以及氧化性代謝物累積在粒線體。 5 圖 1-4 奈米載體利用靜脈注射進入人體血液循環後藉由EPR effcet被導引到腫 瘤組織中並逐時累積,穿透到較深處的癌細胞並利用胞吞作用進入細胞 中,藉由細胞內微環境刺激使載體崩解釋放藥物,達到按需要而藥物釋 放之目的。 6 圖 1-5 (a) 奈米包囊法以及 (b) 聚合物藥物共價鍵結法優缺點比較。 7 圖 1-6 以雙硫鍵連接抗癌藥物喜樹鹼前驅藥物,利用點擊反應後修飾接上CPT 聚合物藉由疏水疏水作用力形成微胞,經由血液循環以及利用EPR effect 累積在腫瘤組織中,進入細胞質後GSH的硫醇基與骨架上雙硫鍵進行交 換,接著進行分子內合環後釋放藥物同時使聚合物奈米載體崩解。 8 圖 1-7 將阿黴素以MMP-2專一性切除之胜肽鍵利用麥可加成反應連接在聚合物 上作為疏水端,並在親水性尾端修飾生物素,當聚合物自組裝行成微胞 後,藉由生物素導引至生物素受體過度表達之癌細胞,並利用過度表達 之MMP-2酵素切除胜肽鍵後釋放阿黴素。 9 圖 1-8 將抗癌藥物雙羥葱醌以ROS敏感之縮硫酮連接在聚合物PolyMTO上, 與DSPE-PEG利用疏水疏水作用力自組裝形成微胞,並在聚合物奈米載 體表面修飾iRGD,其與癌細胞表面過度表達之αv整合素進入癌細胞中 癌細胞內大量ROS切斷縮硫酮鍵後進行分子內合環反應釋放雙羥葱醌, 達到按需藥物釋放之目的。 10 圖 1-9 在生理pH值下可質子化官能基尚未被質子化,可藉由疏水作用力維持微 胞穩定結構。然而在酸性條件被質子化後,微胞中原本疏水性部分轉變 成親水性,並藉由帶正電荷的咪唑官能基互相排斥,致使微胞崩解,釋 放所裝載之藥物。 11 圖 1-10 酸敏感鍵結以及在酸性條件下水解產物。 12 圖 1-11 以氨基甲酸酯鍵 (a) 或是腙鍵 (b) 連接抗癌藥物阿黴素,以及阿黴素藥 物釋放曲線。 13 圖 1-12 螢光顯影方法分類可分為恆亮螢光以及可觸發螢光,可觸發螢光涉及螢 光團與生物標靶相互作用反應,可分為強度或是比例螢光變化,強度螢 光變化是與分析物作用前後螢光強度改變;比例螢光團可再分為結合恆 亮螢光團以及強度螢光團而成,以及波長比例螢光變化。 14 圖 1-13 利用奈米乳液法將供給螢光團 (Cy5.5LP) 以及接受螢光團 (Cy7.5LP) 包覆在聚合物奈米載體中,在有限空間內距離緊密因此激發供給螢光團 能量藉由FRET轉移到接收螢光團,以接收螢光團螢光放出 (820 nm); 當載體崩解,兩螢光團距離拉遠,FRET機制消失,激發供給螢光團會以 其本身螢光放出 (700 nm)。 15 圖 1-14 3-羥基黃酮衍生物之螢光放射機制示意圖。 17 圖 1-15 (a) HP-3HF-AlknPC以及HP-3HF-ArPC聚合物結構;(b) HP-3HF-AlknPC 以及 (c) HP-3HF-ArPC與過氧化氫作用機制;(d) 生物可降解聚合微胞在 過氧化氫作用下,將包在微胞內的藥物釋放並伴隨比例螢光輸出。 18 圖 1-16 將治療功能之阿黴素以及顯影功能之近紅外光螢光團靛氰綠裝載入溫度 敏感之 poly(EOEOVE-OVDE) 聚合物微脂體,並在表面修飾曲妥珠單抗 作為主動導引形成具有診斷與治療功能之微脂體。 19 圖 1-17 酸刺激應答型微胞在表面修飾pH值插入胜肽有助於微胞進入癌細胞中 而在疏水性中心同時裝載具有聚集誘發發光特性之四苯乙烯螢光團、核 磁共振成像顯影劑DOTA(Gd)以及抗癌藥物喜樹鹼,在酸性條件下聚合物 疏水端之三級胺會被質子化使微胞結構脹大,使喜樹鹼釋放與四苯乙烯 螢光強度下降,達到偵測與治療之雙重目的。 20 圖 1-18 藉由調整可被質子化基團比例兩性嵌段聚合物,以及在疏水性末端修飾 近紅外光螢光團或是焠滅劑,在中性條件下在微胞中激發螢光團其能量 會藉由FRET轉移至焠滅劑而不會有螢光放出。在酸性條件下,疏水端 之酸敏感基團被質子化導致微胞崩解,Cy5.5與焠滅劑距離拉遠FRET效 應消失,激發螢光團會以其本身之螢光放出同時釋放藥物。 21 圖 1-19 3HF-hzPTXPC奈米載體分子設計以及崩解示意圖。將紫杉醇以腙鍵連 接聚合物並在疏水性尾端修飾3-羥基黃酮,期望在酸性條件下腙鍵水解 使微胞脹大後,釋放紫杉醇,並藉由綠到藍比例螢光輸出即時偵測藥物 釋放的情形,達到診斷及治療雙功能之目的。 23 圖 1-20 DOX-hzCPTPC奈米載體分子設計以及崩解示意圖。將喜樹鹼以腙鍵連 接聚合物並包入阿黴素,期望在酸性條件下腙鍵水解使微胞脹大後,釋 放之兩藥物具有協同作用,並藉由紅到藍螢光轉換即時偵測藥物釋放的情形達到診斷及治療雙功能之目的。 24 圖 2-1 酸敏感鍵結型兩性嵌段聚碳酸酯3HF-hzPTXPC、hzCPTPC以及不具有 腙鍵與藥物之聚碳酸酯3HF-BnPC、BnPC作為對照組之化學結構。 26 圖 2-2 利用TMC-COOH作為起始物以不同路徑合成TMC-XR。 27 圖 2-3 (a) TMC-hzPTX與TMC-hzCPT分子設計與 (b) 逆合成路徑。 28 圖 2-4 (a) 紫杉醇以及 (b) 化合物7-PTX的1H NMR光譜,紅色箭頭標示紫杉 醇反應後x以及f訊號往低磁場區移動,洋紅色框標示紫杉醇反應後f碳 上之OH消失。 32 圖 2-5 以催化機制分類之常用開環聚合有機催化劑。 37 圖 2-6 環狀碳酸酯類椅型結構特徵訊號,軸向氫以藍色標示,赤道氫以棕色標 示。 38 圖 2-7 以2-丙炔-1-醇作為起始劑,序列聚合疏水單體TMC-hzPTX或是 TMC-OBn以及親水單體TMC-OmDEG。 39 圖 2-8 hzPTXPC以及BnPC兩性嵌段聚碳酸酯以點擊反應後修飾3-羥基黃酮螢 光團,得3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC兩性嵌段聚碳酸酯。 40 圖 2-9 以2-丙炔-1-醇作為起始劑,序列聚合親水單體TMC-OmDEG以及疏水 單體TMC-hzCPT或是TMC-OBn,得hzCPTPC、BnPC兩性嵌段聚碳 酸酯。 41 圖 3-1 膠體滲透層析法原理,(a)當注入樣品後,溶劑會推送樣品往前走,其中 小的物質會進入到管柱中具特定孔隙大小的膠粒中,而較大的物質如聚 合物由於其大小過大無法進入到膠粒中,因此在管柱中所走的距離相較 於小的物質來的短,(b)因此在足夠長的管柱中可以分離大小不同的物質 (c) 大的物質走的路徑較短,會先被偵測器如折射率偵測器偵測到;(d) 小 的物質走的路徑較長,較晚被偵測到,因此可藉由滯留時間判斷分子量 的大小。 45 圖 3-2 兩性嵌段聚碳酸酯3HF-hzPTXPC (紅線)、3HF-BnPC (橘線)、hzCPTPC (綠線) 以及BnPC (藍線) 的膠體滲透層析圖譜。 47 圖 3-3 常用於基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜的基質如相較親水性基質如 SA、DHB、CHCA,相較疏水性基質如IAA、DIT、DCTB。 49 圖 3-4 兩性嵌段聚碳酸酯3HF-hzPTXPC (紅線) 、3HF-BnPC (橘線)、hzCPTPC (綠線)、BnPC (藍線) 以及tBu-Bn (紫線) 以CHCA做為基質,以及 tBu-Bn (洋紅色線) 以DCTB做為基質的基質輔助雷射脫附游離法質譜 圖。 50 圖 3-5 3HF-hzPTXPC微胞在pH 7.4 MES緩衝溶液下進行 (a) DLS時間進程實 驗以及 (b) 放置72小時後測量之TEM影像圖,在pH 5.0 MES緩衝溶液 下進行 (c) DLS時間進程實驗以及 (d) 放置72小時後測量之TEM影像 圖。 53 圖 3-6 3HF-BnPC奈米載體在pH 7.4 MES緩衝溶液下進行 (a) DLS時間進程實 驗以及 (b) 放置72小時後測量之TEM影像圖,在pH 5.0 MES緩衝溶液 下進行 (c) DLS時間進程實驗以及 (d) 放置72小時後測量之TEM影像 圖。 54 圖 3-7 3HF-hzPTXPC微胞在 (a) pH 7.4 MES緩衝溶液、(b) pH 5.0 MES緩衝 溶液下進行時間進程實驗的螢光光譜圖。λEx: 355 nm, Slitex、Slitem均設 為10 nm。(c) 將3HF-hzPTXPC、3HF-BnPC微胞在pH 7.4 MES緩衝 溶液以及pH 5.0 MES緩衝溶液下的螢光光譜中ESICT波段下的面積除以 ESIPT波段下的面積並對時間做圖。 56 圖 3-8 (a) 以HPLC紫杉醇訊號積分面積對不同濃度之紫杉醇作圖及其檢量線。 (b) 3HF-hzPTXPC微胞在pH 7.4以及pH 5.0 MES緩衝溶液下隨時間藥 物釋放之程度。 57 圖 3-9 流式細胞儀原理,以雷射光照射在聚焦的流體上,當每個細胞通過光束 時會將光散射出來,會被前散射、旁散射以及螢光檢測器偵測,藉由散 射光和螢光的組合來分析數據。 58 圖 3-10 MCF-7細胞以 (a-c) 0, (d-f) 25, (g-i) 50以及 (j-l) 100 μg/mL 3HF-hzPTXPC微胞培養12小時後進行流式細胞儀測量圖。(a,d,g,j是 SSC對FSC作圖,b,e,h,k 是收ESICT螢光波段,c,f,I,l是收 ESIPT螢光 波段)。超過設定閥值以上代表其具有ESICT或是ESIPT螢光的細胞,上 面顯示的百分比代表其佔所有細胞的比例。 60 圖 3-11 MCF-7細胞以25 μg/mL 3HF-hzPTXPC微胞培養12小時後的共軛焦雷 射掃描顯微鏡影像圖。(a)為藍光波段 (415~450 nm, ESICT),(b)為綠光波 段 (500~540 nm, ESIPT),(c)為紅光波段 (670-690 nm, Lysotracker®),(d) 為藍、綠、紅光三種波段的疊合圖,(e)為可見光穿透影像,(f)為可見光 穿透影像與藍、綠、紅光三種波段的疊合圖。 61 圖 3-12 藥物紫杉醇與3HF-hzPTXPC微胞對於MCF-7細胞的生物毒性量化 圖。 63 圖 3-13 (a) 聚碳酸酯hzCPTPC加酸降解1H NMR時間過程實驗,在氘代氯仿中 加入3滴氘代乙酸做為酸來源,監測hzCPTPC消耗以及CPT之生成。 (b) CPT訊號除以hzCPTPC加上CPT訊號 (如h以及i) 計算轉換率後對時 間做圖。 64 圖 3-14 聚合單體TMC-hzCPT加酸萃取後 (a) 有機層之1H NMR光譜,以及 (b) 氯仿回萃鹽酸水溶液之1H NMR光譜。 65 圖 3-15 DOX-hzCPTPC奈米載體在pH 7.4 HEPES緩衝溶液下進行 (a) DLS時間 進程實驗以及 (b) 放置24小時後測量之TEM影像圖,在pH 5.0 HEPES 緩衝溶液下進行 (c) DLS時間進程實驗以及 (d) 放置24小時後測量之 TEM影像圖。 67 圖 3-16 DOX-hzCPTPC微胞在 (a) pH 7.4 HEPES緩衝溶液、(c) pH 5.0 HEPES 緩衝溶液下進行時間進程實驗的紫外光-可見光吸收光譜圖。(b) pH 7.4 HEPES緩衝溶液、(d) pH 5.0 HEPES緩衝溶液下進行時間進程實驗的螢 光光譜圖。λEx: 375 nm, Slitex、Slitem均設為5 nm。 69 圖 3-17 喜樹鹼以及阿黴素的紫外光-可見光吸收光譜 (虛線) 以及螢光光譜 (實 線) 之疊圖。 69 圖 3-18 (a)喜樹鹼在pH大於pKa (~6.9) 下,會從合環的內酯態開環形成羧酸鹽 態。(b) 喜樹鹼在羧酸鹽態與內酯態的紫外光-可見光吸收光譜 (內插圖) 以及螢光光譜。 70 圖 3-19 DOX-hzCPTPC微胞在 (a) pH 7.4 HEPES緩衝溶液、(b) pH 6.9 HEPES 緩衝溶液、(c) pH 6.0 HEPES緩衝溶液、(d) pH 5.0 HEPES緩衝溶液下進 行時間進程實驗的螢光光譜圖。λEx: 375 nm, Slitex設為5 nm,Slitem設為 10 nm。 71 表目錄 表 2-1在不同濃度以及催化劑用量下TMC-hzPTX、TMC-OBn開環聚合反應。 39 表 2-2在不同濃度以及催化劑用量下TMC-hzCPT、TMC-OBn開環聚合反應。 41 表 3-1兩性嵌段聚碳酸酯3HF-hzPTXPC、hzCPTPC、3HF-BnPC、BnPC組成 以及分子量。 58 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 酸刺激回應聚碳酸酯 | zh_TW |
| dc.subject | 自我組裝 | zh_TW |
| dc.subject | 比例螢光輸出 | zh_TW |
| dc.subject | 3-羥基黃酮 | zh_TW |
| dc.subject | 螢光共振能量轉移 | zh_TW |
| dc.subject | 藥物傳遞 | zh_TW |
| dc.subject | FRET | en |
| dc.subject | acid-responsive polycarbonates | en |
| dc.subject | drug delivery | en |
| dc.subject | fluorescence ratiometric readout | en |
| dc.subject | self-assembly | en |
| dc.subject | 3-hydroxyflavone | en |
| dc.title | 發展具有比例螢光輸出酸性應答型前藥奈米粒子應用於藥物制放 | zh_TW |
| dc.title | Development of Acid-Responsive Prodrugs Nanoparticles with Fluorescence Ratiometric Readout for Application in Drug Delivery | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 106-1 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 吳世雄,吳安台,劉維民 | |
| dc.subject.keyword | 酸刺激回應聚碳酸酯,自我組裝,比例螢光輸出,3-羥基黃酮,螢光共振能量轉移,藥物傳遞, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | acid-responsive polycarbonates,self-assembly,fluorescence ratiometric readout,3-hydroxyflavone,FRET,drug delivery, | en |
| dc.relation.page | 132 | |
| dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201704279 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2017-10-18 | |
| dc.contributor.author-college | 理學院 | zh_TW |
| dc.contributor.author-dept | 化學研究所 | zh_TW |
| 顯示於系所單位: | 化學系 | |
文件中的檔案:
| 檔案 | 大小 | 格式 | |
|---|---|---|---|
| ntu-106-1.pdf 未授權公開取用 | 10.73 MB | Adobe PDF |
系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。
