智能型羧甲基殼聚糖納米凝膠藥物傳遞系統(tǒng)的制備及性能研究.pdf

1、當前，化學療法仍然是臨床上醫(yī)治多種癌癥的主要手段。然而，大多數(shù)小分子化療藥物通常會導致嚴重的毒副作用（心臟毒性、腎毒性、神經(jīng)毒性等）。因此，大量研究工作聚焦于脂質(zhì)體、納米粒子、膠束等納米級藥物傳遞系統(tǒng)(DDS)的設計，用以改善藥物功效和減少副作用。相比于其他納米載體，基于納米凝膠設計的藥物載體具有更高的血清穩(wěn)定性和更大的藥物負載能力。普通納米凝膠的藥物釋放通常是隨著納米凝膠的溶脹而被動擴散，導致在正常組織的非特異性藥物釋放和細胞毒性。因

2、此，具有特異性腫瘤靶向能力和刺激響應行為(pH，熱或酶)的“智能”納米凝膠的設計顯得尤為迫切。眾所周知，許多活性靶向配體如RGD肽，苯基硼酸(PBA)，乳糖酸(LA)和葉酸(FA)等可以用于修飾納米凝膠，以提高其在腫瘤區(qū)域的富集能力。此外，使用酸敏感的交聯(lián)劑或酸可降解的聚合物制備得到的具有pH敏感性的納米凝膠，可以在腫瘤生理環(huán)境pH值低于正常組織pH值時實現(xiàn)藥物的控制釋放。
　　本工作以羧甲基殼聚糖為起始原料，含酸敏感原酸酯鍵的單

3、體作為交聯(lián)劑，小分子乳糖酸作為腫瘤靶向配體，制備兼具腫瘤靶向功能及pH響應性釋藥功能的“智能”納米凝膠藥物載體。本論文的主要工作分為以下幾個部分:
　　(1)在本課題組已報道的兩端帶氨基的原酸酯單體的基礎上，將其與甲基丙烯酸酐反應，得到兩端為雙鍵修飾的甲基丙烯酰原酸酯單體(OEAM)。將水溶性良好的羧甲基殼聚糖(CMCS)與甲基丙烯酸酐反應制備甲基丙烯酰羧甲基殼聚糖(MCMCS)，進而接枝上乳糖酸(LA)，獲得乳糖酸偶聯(lián)的甲基丙烯

4、酰羧甲基殼聚糖(LA-MCMCS)。通過核磁共振波譜和傅里葉紅外光譜圖證明OEAM、MCMCS的結(jié)構(gòu)。
　　(2)單體OEAM分別與MCMCS或LA-MCMCS在80℃條件下通過水溶液中的自由基聚合得到納米凝膠，分別命名為NG1和NG2。通過DLS、TEM、SEM等對納米凝膠的粒徑、穩(wěn)定性、酸降解性、微觀結(jié)構(gòu)等進行了詳細表征。NG1和NG2的粒徑分別是197.8nm和168.2nm;透射電鏡和掃描電鏡成像觀測NG1和NG2呈規(guī)整球

5、形，大小、分布均一，且納米凝膠具有良好的時間穩(wěn)定性和生理穩(wěn)定性。不同pH值下的酸降解實驗發(fā)現(xiàn)含有原酸酯鍵的納米凝膠對酸不穩(wěn)定，平均粒徑持續(xù)增大，光散射強度持續(xù)降低。這說明了原酸酯鍵在弱酸環(huán)境下發(fā)生水解，引起納米凝膠的溶脹甚至解聚，有望實現(xiàn)pH響應的藥物釋放。將模型藥物鹽酸阿霉素(DOX)負載到NG1和NG2中形成載藥納米凝膠NG1/DOX和NG2/DOX。依據(jù)鹽酸阿霉素的標準曲線測得其載藥率分別達到16.39％和18.17％。進一步詳細

6、研究了在不同的pH值下，NG1/DOX和NG2/DOX的體外藥物釋放行為。結(jié)果表明:兩種載藥納米凝膠的釋放曲線具有相似趨勢，釋放速率及釋放量都隨pH下降而增大，呈現(xiàn)出明顯的pH依賴性。
　　(3)通過多種平面細胞模型(2D)和三維細胞模型(3D)詳細考察了NG1/DOX和NG2/DOX的體外細胞毒性、細胞攝取能力和對癌細胞的生長抑制效果。MTT法顯示空白納米凝膠的細胞存活率都在95％以上，具有優(yōu)異的生物相容性。乳糖酸靶向載藥納米凝

7、膠(NG2/DOX)相比于非靶向納米凝膠NG1/DOX對HepG2和H22細胞具有更強的細胞毒性，而在SH-SY5Y細胞中的毒性無顯著的差別。此外，激光共聚焦顯微鏡和流式細胞儀的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳糖酸修飾的靶向納米凝膠(NG2/DOX)在兩種肝癌細胞中的攝取遠優(yōu)于非靶向組。證明乳糖酸修飾的納米凝膠能夠通過去唾液酸糖蛋白受體的介導提高細胞攝取及藥物輸送。3D細胞實驗發(fā)現(xiàn)NG2/DOX組在HepG2多細胞球體中的富集及滲透能力遠高于NG1/DO