壳聚糖-石墨烯量子点复合材料负载药物的研究进展
摘要:壳聚糖(CS)和石墨烯量子点(GQDs)是靶向给药系统(TDDS)中常用的药物载体。壳聚糖是甲壳素脱乙酰化的产物,是自然界中唯一的天然阳离子多糖,可缓慢溶于稀酸溶液,不溶于水和碱性溶液,具有良好的生物相容性、黏附性、可降解性、成膜性,且无毒性,是一种优良的药物载体,广泛用于制备微米和纳米递药载体粒子。近年来石墨烯量子点(GQDs)作为一种新型纳米材料,由于其分子尺寸、可调节的光致发光、优良的光稳定性、溶解性、高生物相容性、低细胞毒性等特点,成为了运载药物的优良载体,引起了人们的广泛关注。上述两种载体的独特性质使其复合物在医学领域药物传递的研究中也备受关注。本文综述了壳聚糖和石墨烯量子点及其复合材料作为药物载体在医学领域的研究进展,并对它们的应用前景进行了展望。
关键词:壳聚糖;石墨烯量子点;复合材料;药物载体;药物传递
1前言
癌症是严重危害人类健康的主要疾病之一,攻克癌症一直是世界瞩目的研究课题。全球范围内每年约有1270万人被诊断患有癌症,约820万人死于如胃癌、肺癌、胰腺癌、肝癌等常见的恶性肿瘤,相比于其他国家,我国癌症发病率、死亡率居全球第一[1]。临床上对于癌症的常规治疗方法包括手术、化疗、放疗、免疫疗法等,其中化疗是最常用到的治疗手段。但是传统化疗药物在杀死肿瘤细胞的同时也会对人体正常组织造成严重的损伤[2],抗癌药物靶向性不强的这一缺陷是我们目前亟待解决的问题。为了有效解决抗癌药物的体内靶向性不强的问题,一些药物载体因其能很好的改进药物治疗的缺陷而在生物医学领域内得到高速发展。如壳聚糖和石墨烯量子点具有优越的生物相容性和靶向性,其在作为药物载体进行体内给药方面表现优越,这也促使了许多专家学者对其复合材料负载药物进行体内药物传递上作了进一步的研究。本文在基于壳聚糖和石墨烯量子点的最新研究进展的基础上,综述了壳聚糖和石墨烯量子点及其复合材料在生物医学领域中的研究进展。
2壳聚糖
2.1壳聚糖的基本结构和理化性质
壳聚糖的化学名称为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-a-D-葡聚糖,是甲壳素经强碱作用脱去部分乙酰基的产物。由于分子间由较强的氢键相连,因此壳聚糖呈现出一种致密晶体结构,不溶于水和碱性溶液中,仅溶于弱酸性溶液中,这也限制了其在生物材料方面的一些作用。所以,将壳聚糖与某些物质进行化学反应可得具有良好水溶性及其他功能的壳聚糖衍生物[3]。
图1甲壳素与壳聚糖的化学结构
