基质金属蛋白酶响应性纳米载药体系的建立及评价

发布时间：2017-05-16 17:05

  本文关键词：基质金属蛋白酶响应性纳米载药体系的建立及评价，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：理想的肿瘤靶向治疗要同时达到“很好的治疗效果”和“很低的毒副作用”,靶向药物载体是肿瘤靶向治疗的研究热点之一。为了达到上述的效果,设计出在肿瘤组织可控性、程序性释放药物的载体迫在眉睫。结合肿瘤微环境研究和表面工程化技术的最新进展,在本论文中,我们设计了一系列肿瘤微环境响应性的纳米载药系统。本论文主要内容分为如下两个部分：1、首先我们合成了针对肿瘤微环境中基质金属蛋白酶(MMPs)响应的共聚物(mPEG-Pep-PCL)和叶酸靶向的共聚物(FA-PEG-PCL),使用纳米沉淀法将共聚物制备成纳米尺寸,负载喜树碱的药物载体。制备的药物载体是一种球形的类三明治结构,其中最外层为可在MMPs高表达环境下断裂的长链聚乙二醇(PEG),中间层为带叶酸的短链PEG,内核为疏水的聚己内酯(PCL)用于负载喜树碱。在MMP2/9存在下,最外层PEG能快速脱落,露出中间的叶酸分子,使药物靶向输送到肿瘤细胞。然后,我们对纳米粒子的理化性质包括表面形貌、载药率和药物体外释放情况进行了研究。最后,我们进一步通过细胞实验、动物实验证实这种纳米载体有很好的生物相容性,能够高效的将喜树碱递送到肿瘤组织,从而达到较好的治疗效果和较低的毒副作用的设计初衷。2、利用载体对肿瘤细胞信号的响应、抗体和肿瘤细胞的相互作用,构建了具有MMPs分子响应和激活Fas-FasL凋亡通路的智能型纳米粒子。这种纳米粒子具有类三明治的核-壳结构,将MMPs向应性的肽段插入到长链PEG和PCL之间,通过偶联anti-Fas抗体和负载化疗药物喜树碱,程序性地释放抗体和小分子药物到肿瘤组织,模仿毒性T细胞的功能激活Fas-FasL凋亡通路从而促进肿瘤细胞凋亡。细胞实验和动物实验证明这种药物载体具有MMPs向应性和抑制肿瘤功能。最后通过病理分析揭示了这类纳米载体在体内能很好地抑制肿瘤生长主要是因为anti-Fas抗体和喜树碱的协同作用促进肿瘤细胞凋亡。本设计为新型的靶向性免疫疗法联合化疗提供了一种新的策略。
【关键词】：基质金属蛋白酶 纳米载药体系 叶酸靶向 喜树碱投递 Fas-FasL凋亡通路 抗肿瘤协同作用
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ460.1;TB383.1
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 第一章 绪论13-22
• 1.1 载药系统的定义及分类13-14
• 1.2 纳米药物靶向投递策略概述14-18
• 1.2.1 被动靶向14-16
• 1.2.1.1 EPR效应14-15
• 1.2.1.2 细胞摄取15-16
• 1.2.2 主动靶向16
• 1.2.3 刺激-响应性靶向16-18
• 1.2.3.1 温度敏感的纳米药物载体17
• 1.2.3.2 超声疗法17
• 1.2.3.3 磁疗17-18
• 1.2.3.4 pH敏感的药物载体18
• 1.2.3.5 酶响应性的药物载体18
• 1.3 MMPs的一般特性和作为响应性条件的优势18-20
• 1.3.1 MMPs的结构与命名18-19
• 1.3.2 MMPs在恶性肿瘤中发生发展的角色19
• 1.3.3 MMPs刺激-响应性药物载体的优势19-20
• 1.4 本文的主要内容和创新方面20-22
• 第二章 基质金属蛋白酶响应和叶酸受体靶向的纳米载药体系的建立和评价22-46
• 2.1 引言22-26
• 2.1.1 基质金属酶响应和叶酸受体靶向的高分子纳米载药体系的优势22-23
• 2.1.2 载体材料的选择和设计思路23-26
• 2.1.2.1 嵌段共聚物骨架的选择23-24
• 2.1.2.2 聚己内酯的性质和制备方法24
• 2.1.2.3 载体材料的合成思路24-26
• 2.2 实验部分26-32
• 2.2.1 实验材料26
• 2.2.2 嵌段共聚物的合成26-28
• 2.2.2.1 聚合管的处理26-27
• 2.2.2.2 辛酸亚锡溶液的配制27
• 2.2.2.3 PCL-NH_2的合成27
• 2.2.2.4 PCL-PEG-NH_2的合成27
• 2.2.2.5 mPEG-Pep-PCL和FA-PEG-PCL的合成27-28
• 2.2.3 负载喜树碱纳米粒子的制备28
• 2.2.4 聚合物的化学结构表征28-29
• 2.2.5 纳米粒子形貌和粒径的测定29
• 2.2.6 纳米粒子明胶酶响应性的微观水平验证29
• 2.2.7 纳米粒子载药量和载药效率的测定29
• 2.2.8 负载喜树碱纳米粒子的体外释放29-30
• 2.2.9 细胞系和动物30
• 2.2.10 纳米载药粒子细胞毒性的测定30
• 2.2.11 纳米载药粒子细胞内响应方式和靶向能力的研究30-31
• 2.2.12 载药纳米粒子的体内抗肿瘤效果31
• 2.2.12.1 小鼠肿瘤模型的建立31
• 2.2.12.2 载药纳米粒子的体内抗肿瘤效果31
• 2.2.13 载药纳米粒子的体内分布研究31-32
• 2.2.13.1 荷B16黑色素瘤小鼠组织中CPT含量测定方法的建立31-32
• 2.2.13.2 纳米药物在小鼠主要组织中的分布情况32
• 2.3 结果与讨论32-44
• 2.3.0 mPEG-Pep的合成32-33
• 2.3.1 mPEG-Pep-PCL和FA-PEG-PCL的合成33-36
• 2.3.1.1 PCL-NH_2和PCL-PEG-NH_2的合成33-34
• 2.3.1.2 mPEG-Pep-PCL和FA-PEG-PCL的合成34-36
• 2.3.2 纳米粒子的制备与表征36-38
• 2.3.3 纳米粒子响应方式的微观验证38-39
• 2.3.4 纳米粒子的载药情况和体外释放表征39-40
• 2.3.5 细胞毒性评价40-41
• 2.3.6 纳米粒子的细胞摄取实验41-42
• 2.3.7 体内抗肿瘤效果42-43
• 2.3.8 喜树碱的体内组织分布43-44
• 2.4 本章小结44-46
• 第三章 ：增强肿瘤细胞Fas-FasL凋亡通路的响应性纳米载体的制备与抗肿瘤效果研究46-65
• 3.1 前言46-48
• 3.2 实验部分48-54
• 3.2.1 实验试剂与仪器48
• 3.2.2 共聚物mPEG-Pep-PCL和COOH-PEG-PCL的合成48-49
• 3.2.2.1 mPEG-Pep-PCL的合成48-49
• 3.2.2.2 PEG-PCL-COOH的合成49
• 3.2.3 负载喜树碱纳米粒子的制备49-50
• 3.2.4 anti-Fas抗体与纳米粒子的偶联反应50
• 3.2.5 聚合物的化学结构表征50
• 3.2.6 纳米粒子形貌和粒径的测定50-51
• 3.2.7 明胶酶引起的纳米粒子形貌变化的微观水平验证51
• 3.2.8 纳米粒子载药量和载药效率的测定51
• 3.2.9 细胞系和动物51
• 3.2.10 细胞对荧光纳米粒子的摄取实验51-52
• 3.2.11 纳米粒子的体外细胞毒性52
• 3.2.12 纳米药物对细胞凋亡作用的影响52
• 3.2.13 Caspase蛋白的检测52-53
• 3.2.14 动物实验53-54
• 3.2.14.1 体内抗肿瘤效果研究53-54
• 3.2.14.2 肿瘤组织的病理学研究54
• 3.3 结果与讨论54-63
• 3.3.1 共聚物的制备与表征54-55
• 3.3.1.1 mPEG-Pep-PCL的制备与表征54
• 3.3.1.2 PCL-PEG-COOH的制备与表征54-55
• 3.3.2 纳米颗粒的形貌和粒径大小55-56
• 3.3.3 明胶酶响应性的形貌变化56-57
• 3.3.4 纳米粒子的载药效率和载药率57-58
• 3.3.5 纳米粒子的细胞摄取实验58-59
• 3.3.6 纳米药物对B16的细胞毒性59
• 3.3.7 细胞凋亡实验分析59-61
• 3.3.8 Western Blot结果61
• 3.3.9 体内抗肿瘤效果研究61-62
• 3.3.10 病理组织学研究结果62-63
• 3.4 本章结论63-65
• 总结与展望65-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-73
• 已经发表的学术论文73-74

【参考文献】

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1 张景R，

本文编号：371403