氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)是由碳原子以sp~2杂化形式单层形成二维网状结构的石墨烯的衍生物。它的二维空间平面含有-OH、-COOH、-O-、-C=O等多种含氧官能团,-COOH与-C=O可与胺基反应,可降低氧化石墨烯毒性,提高生物相容性。冬凌草甲素(Oridonin,ORI)为唇形科香茶菜属植物冬凌草的主要活性成分,结构属于贝壳杉烷型四环二萜类,对肿瘤细胞作用显著,但冬凌草甲素难溶于水,生物利用度低。本研NSC 127716生产商究以聚乙烯亚胺和叶酸为原料,通过酰胺反应修饰氧化石墨烯,并对其进行表征,再负载冬凌草甲素考察此制剂水溶性,稳定性,抗肿瘤活性及生物利用度。主要研究方法及结果如下:1.功能化氧化石墨烯复合材料(GO-PEI-FA)的制备以氧化石墨烯(GO)、聚乙烯亚胺(PEI)和叶酸(FA)为原料,利用酰胺反应制备功能化氧化石墨烯复合材料(GO-PEI-FA),并通过紫外光谱、红外光谱等手段,证明合成GO-PEI-FA复合材料。2.GO-PEI-FA-ORI制剂的制备及载药工艺的优化以包封率为评价标准,负载ORI,制备GO-PEI-FA-ORI制剂,通过单因素试验考察影响包封率的因素,最终选取叶酸的加入量,冬凌草甲素的浓度和GO-PEI-FA复合载体的浓度三个因素设计Box-Behnken实验,得GO-PEI-FA复合载体负载冬凌草甲素的最佳工艺为:叶酸的加入量为75.4 mg,冬凌草甲素的浓度为0.196 mg·m L~(-1),GO-PEI-FA复合载体的浓度为0.249 mg·m L~(-1)。以此最优条件下载药,包封率为93.83%,载药量为42.48%。3.GO-PEI-FA-ORI制剂理化性质考察及体外释放研究GO-PEI-FA-ORI制剂平均粒径为112.8 nm,PDI为0.174,zeta电位为28.9 m V,可在水、PBS、培养基和胎牛血清中更加稳定的分散。采用动态透析法,对GO-PEI-FA-ORI制剂进行体外释放实验,冬凌草甲素与GO-PEI-FA-ORI制剂体外释放呈p H依赖性,GO-PEI-FA-ORI制剂可缓慢持续地释放冬凌草LEE011细胞培养甲素。绘制累计释放曲线,进行动力学模型拟合,冬凌草甲素的体外释放行为符合一级动力学模型,GO-PEI-FA-ORI制剂的释放行为符合Ritger-Peppas方程模型。4.体外细胞实验采用CCK-8法考察冬凌草甲素、GO-PEI-FA-ORI制剂和GO-PEI-FA复合载体对人乳腺癌细胞(MCF-7)的生长抑制作用,GO-PEI-FA复合载体表现出低毒性,各实验组培养MCF-7细胞24 h,ORI原料药对MCF-7细胞的生长抑制作用强于GO-PEI-FA-ORI制剂,继续培养至48 h,72 h,GO-PEI-FA-ORI制剂对MCF-7细胞的生长抑制作用强于ORI原料药(P均<0.001)。通过激光共聚焦显微镜,考察MCF-7细胞对不同实验组的摄取能力,荧光图像显示,MCF-7细胞摄取GO-PEI-FA-ORI制剂的能力强于ORI原料药,且呈浓度依赖性。5.大鼠体内药代动力学实验对SD大鼠尾静脉注射冬凌草甲素溶液和GO-PEI-FA-ORI制剂,于5,15,30 min,1,2,4,6,8,12,24,48 h眼内眦静脉丛取血,测定血药浓度,计算得冬凌草甲素和GO-PEI-FA-ORI制剂在大鼠体内的半衰期分别为4.99 h和29.16 h,AUC_((0-t))分别为4.92μg·h·m L~(-1)和20.75μg·h·m L~(-1)。GO-PEI-FA-ORI制剂半衰期明显延长,相对于注射冬凌草甲素原料药来说,生物利用度提高。本研究通过酰胺反应制备得到了功能化氧化石墨烯复合材料,用于负载ORI药物,得到负载率高、稳定性好、副作用小、作用时间长的GO-PEI-FA-ORI制剂,为氧connected medical technology化石墨烯的功能化研究提供理论依据。