基于聚乳酸—乙醇酸与聚乙二醇纳米诊疗载体构建及表征

发布时间：2020-08-04 17:58

【摘要】：传统的给药方式存在着许多的给药障碍,导致难以达到治疗效果,间接的影响着人类健康。利用药物载体改善给药过程是目前最常用的手段之一,药物载体可以提高药物在人体内的生物利用度、对药物进行缓释,并且减少治疗药物的毒副作用。因此针对不同疾病设计合适的药物载体成为了亟待解决的关键问题。本文选用了生物相容性优秀的聚乳酸-乙醇酸材料与亲水基团聚乙二醇进行药物载体系统的构建。评价了该药物载体对疏水药物辛伐他汀的负载能力,在对复合粒子的血液相容性实验中得到了理想的结果。在进一步的研究中,测试了材料应用于癌症治疗的潜力,诊疗一体是癌症治疗研究的热点,利用上述构建癌症诊疗载体,同时包裹了阿霉素与Fe_3O_4,并对复合粒子的抗肿瘤效果与核磁共振成像效果进行了评价。(1)聚乳酸-乙醇酸与聚乙二醇三嵌段共聚物(PLGA-PEG-PLGA)药物载体的构建及其体外评价骨质疏松症治疗需要长期的服药,适当的药物的选择和治疗的持续时间能最大限度地发挥治疗骨质疏松症的药效,同时最大限度地减少长期药物服用潜在的的危害。辛伐他汀,能有效促进新骨生成,具有改善骨质疏松症的药效。但是由于其生物利用度低限制了辛伐他汀在骨质疏松症的应用。本文通过纳米药物载体提高辛伐他汀的生物利用度,旨在解决这一给药难题。本文通过开环聚合合成了聚乳酸-乙醇酸与聚乙二醇三嵌段共聚物(PLGA-PEG-PLGA)作为辛伐他汀的药物载体,成功包裹了辛伐他汀,负载率达到17%。随后测定了辛伐他汀的释放曲线,实验结果发现PLGA-PEG-PLGA对药物辛伐他汀有良好的缓释作用,释放时间超过168小时,能满足骨质疏松症治疗所需的长时间给药的要求。通过透射电子显微镜观察,粒子成粒度均一的纳米球型,空壳材料粒径集中在40-100nm,负载药物的复合纳米粒子的粒径略有增加集中在70-150nm,拥有不错的比表面积,具备高效给药所需的物理条件。此外,通过材料的溶血行为、红细胞形貌、红细胞聚集状况、凝血酶原时间、活化部分凝血活酶时间和血栓弹力图,评价了材料的血液相容性。复合粒子在浓度小于1mg/mL时,对溶血、红细胞形貌、红细胞聚集、凝血等方面几乎没有的造成不良影响。因此PLGA-PEG-PLGA是一种安全有效的药物载体,具备临床应用潜力。(2)聚乳酸-乙醇酸与聚乙二醇共聚物(PLGA-PEG)构建诊疗剂载体的研究恶性肿瘤具有极高的死亡率,世界范围内肿瘤病例逐年增加。由于肿瘤部位变异的生理环境,使得抗肿瘤药物难以递送至病灶处。化学药物治疗是治疗肿瘤的重要手段之一,传统的化疗药物通常具较强的毒副作用。使用纳米药物载体进行给药,可以利用肿瘤部位特殊的高渗透长滞留效应(EPR)进行被动靶向。因此药物载体在肿瘤给药中具有重要意义。核磁共振成像(MRI)是临床广泛使用的成像手段,可在早期发现肿瘤,具有很高的空间分辨率,良好的软组织对比度和穿透深度。诊疗一体化技术能有效提高治疗的效率,通过成像诊断实时反馈治疗效果调整治疗策略。前文中的结论中发现PLGA,PEG基的药物载体的良好的负载能力,在进一步的实验中,构建的纳米药物载体系统同时负载了抗肿瘤药物与MRI造影剂,以达到诊疗一体的效果。本文通过PLGA-COOH与NH_2-PEG-COOH共价连接得到PLGA-PEG,使用具有良好生物相容性的PLGA-PEG构建纳米诊疗载体。通过多重乳液法PLGA-PEG成功包裹了抗肿瘤药物阿霉素与磁性Fe3O4磁性纳米粒子。动态光散射测试结果中显示,复合粒子粒径集中在200nm附近,能达到实现EPR效应所需粒径。药物缓释实验结果显示该纳米载体对阿霉素有良好的缓释效果,能有效的对药物进行控制释放。随后对复合纳米诊疗载体的体外抗肿瘤效果进行了评价,细胞实验结果显示,该药物载体系统能有效的抑制MCF-7细胞的增殖,在浓度低至75μg/mL依然保持了超过50%的抑制效率。在进一步的实验中,对该复合粒子的核磁共振成像效果进行了评价,在体外成像实验中,复合粒子显示出了明显的T2信号增强,能够有效成像。
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O631;TQ460.1
【图文】：

1HNMR谱,纳米粒子,亚甲基,共聚物

果与讨论GA-PEG-PLGA 共聚物的表征2-1 显示了 PLGA-PEG-PLGA 的1H-NMR 谱。使用 CDCl3作为溶剂。在处的特征峰归因于 D, L-丙交酯的甲基氢（CH3of LA, b）和次甲基氢（CH o 附近的特征峰属于乙交酯的亚甲基氢（CH2of GA, c）。PEG 单元的亚甲基d）以 3.66ppm 出现。根据以前的研究[77]，1H-NMR 结果表明 PLGA-PEG物成功合成。已知材料中 PEG 部分的分子量为 1500，根据1H-NMR 的结果计算出 PGLA-PEG-PGLA 共聚物中 PLGA：PEG 的比例是 119：75量为 3880。

谱图,FT-IR谱,纳米粒子,吸收带

暨南大学硕士学位论文示，SIM、PLGA-PEG-PLGA 和 SIM/PLGA-PEG-PLGA-PLGA 的光谱显示在 1458cm-1属于甲基的吸收带、在 175导致的吸收带与羟基的伸缩振动出现在约 3500cm-1A 和 SIMs 的谱图相比都有明显的增强。对比已发表的论示出 SIM 成功地装载到共聚物中。

粒径分布,纳米粒子,粒径分布,辛伐他汀

2-3 PLGA-PEG-PLGAand SIM/PLGA-PEG-PLGA 纳米粒子的 TEM 图与粒径 TEM images and particle size distribution of PLGA-PEG-PLGA and SIM/PLGA-/PLGA-PEG-PLGA 药物释放研究证实辛伐他汀可用于治疗骨质疏松症[79]。然而，由于其疏水性织中的贫乏分布，全身生物利用度仅为 2.4％，使其应用受到限制药，辛伐他汀主要富集在肝脏，而在其他组织中的浓度远低于肝脏疗的骨骼中，新骨附近的成熟成骨细胞有明显的细胞增殖，只有扩才能更有效改善骨质疏松症，而这样的体内分布使得新发他汀治疗]。松引起的骨密度降低以及骨微结构损伤。这些变化导致骨脆性增加发生骨折。骨修复是一个漫长的过程，因此，药物的控制释放在骨

【参考文献】