環(huán)醚側(cè)基修飾的PCL-PEG嵌段共聚物可注射溫敏凝膠及腫瘤局部給藥的研究.pdf

1、局部化療作為一種新型癌癥治療手段,與傳統(tǒng)化療相比,可以實(shí)現(xiàn)生理靶向,提高腫瘤抑制效果,降低藥物在體循環(huán)中的暴露,減少藥物在正常組織中的濃度。溫敏原位凝膠作為一種局部化療藥物載體,室溫下是可注射的流動(dòng)液體,可方便混入藥物,注射到體內(nèi)后在注射位置迅速形成半固體的藥物儲(chǔ)庫,持續(xù)緩慢的釋放抗癌藥物。基于聚乙二醇(PEG)與可降解聚酯的兩親性共聚物的溫敏凝膠,因其聚合物制備簡單,溶液粘度小易注射,適于包覆疏水藥物,降解,藥物釋放等凝膠性質(zhì)易調(diào)控等

2、優(yōu)點(diǎn),在腫瘤局部化療中得到了廣泛的關(guān)注。聚己內(nèi)酯-聚乙二醇-聚己內(nèi)酯(PCL-PEG-PCL)兩親性共聚物具有較好的生物相容性,但聚己內(nèi)酯(PCL)的強(qiáng)疏水性和結(jié)晶性導(dǎo)致PCL-PEG-PCL凝膠的形成需高溫溶解、低溫淬滅處理,凝膠降解速率與藥物釋放較慢,以及PCL-PEG-PCL溶液穩(wěn)定性差等問題。為克服上述問題,本文通過疏水段的化學(xué)修飾調(diào)節(jié)PCL-PEG-PCL的凝膠性能,制備出新型兩親性共聚物溫敏凝膠,并對其降解,藥物釋放以及體內(nèi)

3、抗腫瘤效果,生物安全性等進(jìn)行了研究。
　　本文首先以聚乙二醇PEG為引發(fā)劑,通過5-乙二醇縮酮-ε-己內(nèi)酯與ε-己內(nèi)酯的開環(huán)聚合,在辛酸亞錫催化下制備環(huán)醚側(cè)基修飾的新型三嵌段共聚物聚(5-乙二醇縮酮-ε-己內(nèi)酯-ε-己內(nèi)酯)-聚乙二醇-聚(5-乙二醇縮酮-ε-己內(nèi)酯-ε-己內(nèi)酯)(PECT)。DSC與XRD結(jié)果表明環(huán)醚側(cè)基的引入降低了PCL的結(jié)晶性,溶解度參數(shù)計(jì)算與靜態(tài)接觸角測試表明環(huán)醚側(cè)基賦予了PCL一定的親水性,因此，PECT

4、或其納米粒凍干粉在室溫下可以快速溶解在水中,形成穩(wěn)定性良好的核殼結(jié)構(gòu)的納米粒水溶液,在37℃左右,PECT納米粒在水溶液中疏水性自組裝形成凝膠,凝膠形成同時(shí)受疏水段結(jié)晶性和疏水性的影響。
　　為構(gòu)建一種方便儲(chǔ)存和應(yīng)用、降解性和藥物釋放可控的抗癌藥物腫瘤局部給藥制劑,我們構(gòu)建了可再分散的PECT載紫杉醇納米粒凍干粉劑型(PTX/PECTGel),并評價(jià)了體內(nèi)外凝膠的形成、降解、藥物釋放及抗腫瘤效果。室溫下將抗腫瘤疏水藥物紫杉醇負(fù)載在

5、PECT納米粒中,制備成凍干粉,使用時(shí)溶解在水中重新構(gòu)建成PTX/PECT納米粒水溶液,體溫下直接形成凝膠,避免高低溫處理和長時(shí)間的孵化,提高了制劑穩(wěn)定性。該紫杉醇凝膠制劑由紫杉醇載藥納米粒聚集而成,因此PTX/PECTGel將納米粒與溫敏原位凝膠結(jié)合到了一個(gè)系統(tǒng)中。通過調(diào)節(jié)環(huán)醚側(cè)基的含量,凝膠降解時(shí)間可以從幾周變化到幾個(gè)月,進(jìn)而調(diào)控了紫杉醇的釋放。紫杉醇幾乎以線性的方式從PECT凝膠中釋放出來,當(dāng)載藥量為1.25 mg/ml時(shí),42天

6、后紫杉醇的累計(jì)釋放量大約為70％。有意義的是,在PECT凝膠降解過程中,能夠直接釋放出PECT空白或載藥納米粒,紫杉醇的累計(jì)釋放中70%以上是以載藥納米粒形式被釋放出來。熒光分子羅丹明 B標(biāo)記的PECT凝膠體內(nèi)瘤旁注射研究表明,由于PECT凝膠強(qiáng)度低,容易變形,可以沿著腫瘤分布,覆蓋整個(gè)腫瘤;瘤內(nèi)注射的PECT凝膠可以充滿整個(gè)腫瘤內(nèi)部空間,這有利于對腫瘤的治療。瘤旁一次性注射(劑量為10 mg/kg)PTX/PECTGel在一周后可完全

7、抑制腫瘤的生長達(dá)3周以上,同時(shí),PTX/PECTGel大幅度降低了紫杉醇的血藥濃度以及紫杉醇在正常器官(如心臟、肝臟、脾臟、肺以及腎臟)中的富集,可以降低藥物的毒副作用。
　　良好的生物安全性是PECT凝膠載體應(yīng)用的前提。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明,濃度為0-500μg/mL范圍內(nèi)的PECT溶液對L929細(xì)胞沒有殺傷。細(xì)菌回落實(shí)驗(yàn)和小鼠骨髓微核試驗(yàn)證明PECT沒有誘變效應(yīng),不會(huì)引起基因毒性。靜脈注射PECT納米粒溶液的亞急性毒性實(shí)驗(yàn)確定

8、 PECT的半數(shù)致死量(LD50)為2.54 g/kg,與對照組相比,沒有任何生化和生理特征的改變,比如體重,生化與血液參數(shù),以及臟器系數(shù),臟器病理等。SD大鼠背部皮下3個(gè)月埋植實(shí)驗(yàn)表明,PECT凝膠沒有給實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物帶來任何方面的損傷,比如進(jìn)食量和水消耗量,動(dòng)物體重,生化參數(shù),血液參數(shù),臟器系數(shù)以及重要器官,例如腦、心臟、肝臟、腎臟等的組織結(jié)構(gòu)。
　　總之,紫杉醇凝膠制劑PTX/PECTGel這種將載藥納米粒與溫敏原位凝膠合二為一