多功能纳米体系的制备及其在肿瘤诊疗一体化中的应用

发布时间：2020-07-11 22:05

【摘要】：本论文致力于研究具有肿瘤靶向、PET成像和抗癌药物可控性释放等多功能一体化的纳米药物体系,纳米药物载体用PET同位素~(64)Cu标记后靶向输送至肿瘤部位,实现肿瘤的诊断与治疗。所制备的多功能纳米诊疗体系作为一种高效、低毒的纳米载体在肿瘤靶向治疗和肿瘤诊断中具有了良好的应用前景,为开发出可用于临床诊断兼治疗的多功能肿瘤靶向纳米递释系统提供研究基础。具体的研究内容如下:1.构建多功能纳米体系。树枝状大分子PAMAM-OH作为结构主体,在其表面共价连接聚乙二醇(PEG)亲水链和聚天冬氨酸(PBLA)疏水链,在PEG的外端连接F3多肽靶向配体,同时在PEG链上连接双功能螯合剂(NODA),用正电子核素~(64)Cu(t_(1/2)=12.7h)进行标记;此外,通过具有pH敏感性的腙键共价连接肿瘤治疗药物阿霉素(DOX)于PBLA上。最终获得树枝状两亲性嵌段共聚物PAMAM-P(LA-Hyd-DOX)-b-PEG-OCH_3/F3/NODA,简写为PAMAM-DOX-F3。采用~1H-NMR进行其结构表征;通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定聚合物的分子量。2.对所制备的单分子胶束形貌、载药量、释药及稳定性进行了评价。通过透射电子显微镜(TEM)和动态激光散射(DLS)测定结果表明该胶束为规整球形,直径在20-37nm范围内;UV紫外检测法测定单分子胶束的DOX载药含量为16.5wt%;并通过DOX释放累积量对pH响应机制进行评估,结果显示在pH=5.3的条件下释放累积量高达80%而pH=7.4的条件下释放累积量仅仅只有16%,这体现了DOX与PAMAM聚合物载体通过酸不稳定腙键偶联后具有pH敏感的药物释放能力;在模拟生理稳定性试验中,结果显示21天形态无变化,表明该纳米胶束具有良好的稳定性。3.采用流式细胞术和共聚焦荧光显微镜,对单分子胶束进行体外细胞生物学活性考察,结果显示靶向单分子胶束(PAMAM-DOX-F3)比非靶向单分子胶束(PAMAM-DOX)更易聚积在MDA-MB-231人乳腺癌细胞中,表明PAMAM-DOX-F3靶向分子胶束具有靶向效应。此外,对MDA-MB-231肿瘤细胞毒性分析证实PAMAM-DOX-F3靶向单分子胶束具有更强的内化作用,也表明其具有肿瘤细胞靶向性。4.对正电子发射同位素~(64)Cu标记PAMAM单分子胶束进行体内药动学评价,携带MDA-MB-231肿瘤的小鼠体内进行正电子发射断层扫描(PET)成像监测。在24小时内,PET成像显示~(64)Cu-PAMAM-DOX-F3在MDA-MB-231肿瘤中的摄取为6.1±1.2%ID/g,明显高于~(64)Cu-PAMAM-DOX的摄取2.5±0.4%ID/g,而胶束在其他器官或组织中的摄取分布特征中无明显差别,这些说明了靶向纳米胶束具有在肿瘤部位强效而持久的摄取能力。另外,离体荧光成像也显示肿瘤部位摄取F3靶向单分子胶束的荧光强于摄取非靶向单分子胶束的荧光,说明PAMAM单分子胶束可以有效地递送DOX到肿瘤区域。此外,心脏部位无DOX荧光。
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1;R73-3
【图文】：

2.1 引言药物载体的设计对于增加药物的负载量，增强特异性靶向，降低非特异性的聚集有着重要的意义。根据高分子前药的设计理念通过合成制备了树枝状两亲性嵌段共聚物 PAMAM-P(LA-Hyd-DOX)-b-PEG-OCH3/F3/NODA，为多功能纳米载体的构建奠定基础。考虑到 PAMAM 表面含有中性或阴离子基团时，如羟基或羧基可以表现出低毒性并且可以形成表面大量的支链，本课题选用聚（酰胺胺）树枝状聚合物（PAMAM-OH）为树枝状嵌段共聚物的核心。在本研究中先将 PAMAM-OH 端基羧基化，再由-COOH 与两亲性嵌段聚合物的端基（-NH2）成酰胺形成树枝状两亲性载体（PAMAM-PBLA-PEG-OCH3/Mal），DOX 通过腙键与该共聚物偶联。最后，在亲水 PEG 链外端连接靶向配体 F3 多肽，同时连接双功能螯合剂（P-NCS-benzyl-NODA-GA）(NODA)，最终得到树枝状两亲性前药 PAMAM-P(LA-

LA-NCA 的合成路线如图 2-2 所示。在氮气保护下，溶解在 10 mL 干燥的 THF 溶液中于 50 ℃反应 30 条件下反应 1 小时。真空除去 1/3 溶剂，再加入 30晶析出并冷藏在 4 ℃环境下静置 12 小时，抽滤收加入30 mL乙酸乙酯溶液使其充分溶解并用0.5％硫酸镁干燥 4 小时，过滤收集最终产物并真空干燥b-PEG-OCH3/Mal 的制备图 2-3 化合物 PBLA-b-PEG-OCH3/Mal 的合成

LA-NCA 的制备[93]图 2-2 化合物 BLA-NCA 的合成物 BLA-NCA 的合成路线如图 2-2 所示。在氮气保护下，2 g BLACI3)2溶解在 10 mL 干燥的 THF 溶液中于 50 ℃反应 30 分钟，待在该条件下反应 1 小时。真空除去 1/3 溶剂，再加入 30 mL 正己有结晶析出并冷藏在 4 ℃环境下静置 12 小时，抽滤收集结晶物物中加入30 mL乙酸乙酯溶液使其充分溶解并用0.5％碳酸氢钠无水硫酸镁干燥 4 小时，过滤收集最终产物并真空干燥得到白BLA-b-PEG-OCH3/Mal 的制备

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本文编号：2750990