pH敏感性羧甲基殼聚糖藥物載體的設計、制備及藥物傳遞研究.pdf

1、化療是臨床治療多種腫瘤的常用方法之一，但是，大多數(shù)化療藥物在血液中半衰期短，藥物利用率低，降低了藥物療效，并且藥物不能區(qū)分腫瘤細胞和正常細胞，從而產(chǎn)生了多種副作用，因此，提高腫瘤部位的藥物富集量是提高化療效果的關鍵因素之一，為了達到上述目的，藥物傳遞系統(tǒng)迅速發(fā)展。藥物傳遞系統(tǒng)是指在治療疾病的過程中為了獲到更好的治療效果所采用的不同給藥形式。在該研究領域中，納米藥物傳遞系統(tǒng)和聚合物水凝膠藥物傳遞系統(tǒng)是比較常見的兩種類型。納米藥物傳遞系統(tǒng)采

2、用生物相容性好的天然或人工合成高分子材料制備成納米尺寸的載體顆粒，進一步負載傳統(tǒng)小分子化療藥物。納米藥物輸送體系進入血液循環(huán)后，由于增強滲透與滯留效應（EPR效應），被動富集在腫瘤組織內，從而提高了腫瘤組織內的藥物濃度，減小對正常組織的毒副作用。但是，基于EPR效應的納米藥物輸送體系往往只能富集在腫瘤組織的血管周圍區(qū)域，無法進一步的向腫瘤組織內部滲透，不能被腫瘤細胞很好的攝取，限制了治療效果。為了解決這一問題，在納米藥物輸送體系表面修飾

3、一系列可以和腫瘤細胞表面受體特異性結合的配體如葉酸、轉鐵蛋白、RGD多肽、半乳糖、苯硼酸等，可以制備多種具有主動靶向功能的納米載體。靶向基團修飾的納米載體在體內循環(huán)時首先通過EPR效應被動富集在腫瘤組織外圍血管豐富的區(qū)域，進一步通過配體-受體作用被腫瘤細胞識別并攝取，提高納米藥物載體的藥物傳輸效率。
　　除納米藥物傳遞系統(tǒng)之外，高分子水凝膠藥物傳遞系統(tǒng)也是一種常用的藥物傳遞系統(tǒng)。由于聚合物鏈段的親水作用，水凝膠能在他們的結構中包含

4、有大量的水溶液。水凝膠的高含水量和柔軟的表面性質使他們具有非常好的生物相容性。此外，通過合成或者后處理方法的可以輕易的調節(jié)他們的物理化學性質，機械性能，生物學性能以及新的功能性質，從而獲得具有多樣性質的水凝膠。比如，水凝膠可以設計為對各種外界環(huán)境刺激響應的材料，如pH值，溫度，光以及特殊分子等。這些特殊的性質使水凝膠在制藥學，生物醫(yī)學尤其是藥物載體及控制釋放領域擁有廣泛的應用。
　　羧甲基殼聚糖(CMCS)是殼聚糖(CS)的一種衍

5、生物，具有良好的生物相容性，與殼聚糖相比，在中性和堿性條件下也具有較好的溶解性，并且可以通過改變羧甲基取代度控制其溶解性。基于羧甲基殼聚糖的上述優(yōu)點，本論文主要開展了以下工作:
　　1)設計、制備了具有pH敏感性的羧甲基殼聚糖-聚苯硼酸復合納米微球（CMCS-PAPBA NPs）和表面修飾葉酸基團的靶向羧甲基殼聚糖-聚苯硼酸復合納米微球(FA/CMCS-PAPBA NPs)，并研究了微球的理化性質和抗腫瘤活性;納米微球的粒徑分別為

6、207.3 nm和193.3 nm;通過掃描電鏡和透射電鏡觀察納米微球直徑均一、規(guī)整、分散;利用DLS詳細研究了兩種納米微球在不同生理條件下的穩(wěn)定性;制備的納米微球可以成功負載抗腫瘤藥物阿霉素，載藥量分別達到26.30％和34.44％;在藥物體外釋放的研究中，兩組載藥納米微球都表現(xiàn)pH依賴的藥物釋放性質，即中性條件下(pH7.4)藥物釋放較慢，弱酸性條件下(pH5.0)藥物釋放加快。
　　2)細胞攝取試驗表明，非靶向納米粒子(CM

7、CS-PAPBA NPs)和靶向納米粒子(FA/CMCS-PAPBA NPs)都可以成功進入到SH-SY5Y細胞中并且將阿霉素釋放到細胞核中;在細胞毒性(MTT)試驗中，兩組空白微球幾乎沒有毒性，與細胞共培養(yǎng)48小時后細胞存活率均高于90％;與兩組載藥納米微球共培養(yǎng)的SH-SY5Y細胞的存活率都隨藥物濃度的增大而降低;此外，利用SH-SY5Y細胞構建了3-D細胞團，考察了納米微球的細胞攝取情況和細胞毒性，結果表明，葉酸修飾的靶向納米微球

8、可以更好的被3-D細胞團攝取，并有效抑制3-D細胞團的增殖。
　　3)構建了小鼠肝癌細胞H22的皮下異種移植腫瘤模型并研究了載藥納米微球的體內分布以及抗腫瘤效果;在體內分布試驗中，注射靶向載藥納米微球(DOX-loaded FA/CMCS-PAPBA NPs)的小鼠，其腫瘤部位在48 h內總的藥物濃度明顯高于普通載藥納米微球組(DOX-loaded CMCS-PAPBA NPs)以及游離藥物阿霉素組(DOX);在抗腫瘤試驗中，分別

9、給小鼠注射不同樣品組，并觀察小鼠腫瘤的生長情況;結果發(fā)現(xiàn)，注射生理鹽水以及兩組空白粒子的小鼠腫瘤平均質量比較大，分別為1.2±0.64 g，1.7±0.63 g，1.5±0.48 g，而普通載藥微球組和靶向載藥微球組的腫瘤平均質量分別為0.6±0.39 g和0.5±0.31 g，明顯小于阿霉素組的腫瘤平均質量0.9±0.39g，同時，靶向載藥微球組小鼠腫瘤生長抑制率52.28％也明顯高于阿霉素組、普通載藥微球組的24.60％和47.96

10、％;腫瘤組織切片表明，葉酸修飾的靶向納米粒子治療組小鼠腫瘤組織的壞死最為嚴重。這些結果表明了靶向載藥納米微球相比于游離藥物和普通載藥納米微球能更有效的抑制腫瘤生長。
　　4)通過一種簡單的方法合成了具有酸敏感性的原酸酯類交聯(lián)劑(OEDE)，在水溶液中使用交聯(lián)劑交聯(lián)羧甲基殼聚糖，制備了具有pH敏感性的水凝膠。
　　綜上所述，本論文以羧甲基殼聚糖為材料設計的pH敏感性納米粒子載體在提高抗腫瘤效果的同時，降低了藥物對正常組織的毒性