自组装共递送还原敏感型紫杉醇二聚体和粉防己碱纳米胶束的制备及其性能研究

发布时间：2020-06-07 21:24

【摘要】：癌症是目前世界上致死率最高的疾病之一,化疗是治疗癌症的主要手段,但化疗药物通常由于其较差的生物相容性容易引起全身毒性。目前,使用纳米载体材料递送化疗药物得到了广泛研究,但仍有很多缺陷,例如药物包封率低、胶束粒径过大或过小等。同时化疗药物容易引起肿瘤细胞的多药耐药性导致化疗失败,多药耐药主要由于肿瘤细胞内P-糖蛋白(P-gp)过表达所致。最新研究发现粉防已碱(TET)能有效抑制P-gp的过表达,使用纳米载体材料共递送抗肿瘤药物和P-gp抑制剂成为目前的研究热点。而实现P-gp抑制剂与抗癌药物的先后释放,对于逆转肿瘤细胞多药耐药性和提高化疗药物的抗肿瘤效果具有重要意义,基于此,本论文设计制备了共包覆紫杉醇二聚体前药(PTX2)和TET的mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束,主要研究内容和结论概括如下:1.以抗肿瘤药物紫杉醇(PTX)为原料,制备了以二硫键连接的紫杉醇二聚体前药(PTX2),通过1H-NMR和UHPLC-Orbitrap HRMS证明PTX2合成成功。2.以PTX2、TET和两亲性嵌段共聚物单甲氧基聚乙二醇-聚乳酸羟基乙酸(mPEG-PLGA)为原料,通过溶剂挥发法分别制备了 mPEG-PLGA空白纳米胶束、mPEG-PLGA/PTX2 纳米胶束和共包覆 PTX2和 TET 的mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束。mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束的平均粒径为146nm,在100-200nm区间内,可实现体内被动靶向效应(EPR效应),多分散系数(PDI)为0.1左右,说明胶束颗粒分布均匀,呈单分散状态,而TEM显示其外观形貌圆整,大小均一,胶束颗粒之间无粘连。胶束的稳定性实验证明mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束在两周内保持胶束粒径和分散情况不发生较大变化。3.通过UHPLC-Orbitrap HRMS,检测PTX2和TET在纳米胶束中的包封率和载药量。并改变制备过程中mPEG-PLGA、PTX2和TET的质量比,研究载体材料和药物质量比对提高载药胶束中药物载药量的影响。结果显示,mPEG-PLGA和PTX2的质量比为10:1时,mPEG-PLGA/PTX2纳米胶束中PTX2载药量和包封率分别为95.39%、8.71%;当mPEG-PLGA、PTX2和TET的质量比为10:1:1时,mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束中PTX2的载药量和包封率分别为73.91%、6.88%,TET的载药量分别为88.83%、8.16%。4.mPEG-PLGA/PTXz/TET纳米胶束的体外释放实验表明,在40mL含有10mM的DTT和0.5%(w/v)吐温80的磷酸盐缓冲溶液的还原性环境中,24h时,有30%的TET释放,70%的PTX2水解为PTX,48h时有87%的PTX2水解为PTX。5.通过MTT比色法证明,在24h和48h时(PTX2浓度为10ng/mL),mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束对乳腺癌MCF-7细胞的抑制率为45.64%和54.06%,而mPEG-PLGA/PTX2纳米胶束的为23.79%和36.33%,前者比后者分别提高了 91.8%和48.8%;与相同浓度PTX的DMSO溶液相比,mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束对MCF-7细胞的抑制率与其基本一致,但mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束能实现控制释放,并具有更好的生物相容性和靶向性。而mPEG-PLGA空白胶束对MCF-7细胞的抑制率很低,说明此载药材料对细胞无明显毒性。6.细胞摄取实验表明,Rhol23+TET组在MCF-7细胞内的荧光强于Rho123组,mPEG-PLGA/(R+T)组的荧光更强于Rho123+TET组。说明TET的加入可以抑制P-gp将药物泵出细胞,从而提高了药物在癌细胞中的浓度,而mPEG-PLGA载体的使用,也显著增加了药物在细胞中的积累。本论文的创新之处在于:首次制备了 mPEG-PLGA/PTX2/TET纳米胶束,可实现先释放TET以抑制P-gp,而后PTX2在肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽(GSH)的还原性环境下被还原为PTX,抑制肿瘤细胞的增殖和分裂,达到了逆转肿瘤细胞多药耐药性的目的。其次,为获得理想的包封率和载药量,优化了制备过程中的载药材料与药物比,实现了更好的载药效果。
【图文】：

示意图,化学结构,示意图,微管

Ｆｉｇｕｒｅｌ－１邋Ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ＰＴ＼逡逑紫杉醇（ＰＴＸ）是提取自太平洋紫杉树皮的天然药物，化学结构式如逡逑图１－１所示。紫杉醇是一种四环二萜化合物，在临床中作为广谱抗肿瘤逡逑药物使用。ＰＴＸ可以促进微管蛋白聚合形成微管，使微管稳定从而使细逡逑胞不能正常分裂，使肿瘤细胞终止于Ｇ２和Ｍ期，导致细胞凋亡［｜５］。逡逑ＰＴＸ是目前发现的唯一一种微管药物。逡逑但因为ＰＴＸ水溶性极差，，在临床中添加氢化蓖麻油或者增溶剂来逡逑提高ＰＴＸ的水溶性，但这些试剂的加入会对正常组织和细胞产生毒副逡逑作用，导致超敏反应、肾毒性和神经系统毒性等［１６］。逡逑２逡逑

泵出,细胞外,药物,化疗药物

0／ＯＣＮｊ逡逑Ｇｅｆｉｔｉｎｉｂ逡逑图１＜４几种典型络氨酸激酶抑制剂的结构图：Ｉｍｉｔｉｎｉｂ，邋Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ和Ｇｅｆｌｔｉｎｉｂ逡逑Ｆｉｇｕｒｃｌ－４邋Ｔｈｅ邋ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋Ｉｍｉｔｉｎｉｂ＾Ｅｒｌｏｔｉｎｉｂ邋ａｎｄ邋Ｇｅｆｉｔｉｎｉｂ逡逑几种典型的络氨酸激酶抑制剂的化学结构示意图如图１－４所示，因为多数蛋白逡逑络氨酸激酶是致癌ＤＮＡ病毒的癌基因产物，并在肿瘤细胞生长、分化、增殖的过逡逑程中发挥重要作用，所以可以将络氨酸激酶作为抗肿瘤细胞的靶向分子Ｈ９】。逡逑１．１．２化疗药物的缺陷逡逑虽然化疗是临床中治疗肿瘤的主要方法，但绝大多数化疗药物由于水溶性差、逡逑生物相容性低等缺点，极大限制了化疗药物在临床中的应用［２，２Ｇ］。而且化疗药物没逡逑有特异性，无法区分正常细胞和肿瘤细胞，杀死肿瘤细胞的同时也会杀死脊髓、逡逑粘膜衬里、血液、淋巴组织细胞等正常细胞［１７］。但脊髓和淋巴组织是人体重要的逡逑免疫防御系统，一旦在化疗中使用大量化疗药物，将破坏人体正常的免疫系统，逡逑使患者免疫力变差
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ460.1

【参考文献】