基于电荷转换的双pH敏感性的阿霉素前药纳米粒的制备及评价

发布时间：2018-04-18 05:02

本文选题：阿霉素 + 前药　；参考：《山东大学》2017年硕士论文

【摘要】：阿霉素(DOX)含有蒽环结构,属于广谱抗肿瘤药物,通过与DNA分子相互作用干扰核酸合成从而实现治疗目的。临床上常用于治疗卵巢癌、宫颈癌、肺癌和急性白血病等各种肿瘤。但阿霉素对正常组织具有较严重的毒副作用,包括严重的心肌毒性和骨髓抑制毒性等不良反应,严重限制了其临床应用。为了实现DOX对肿瘤的靶向作用,提高其疗效,减少毒副作用,本课题以阿霉素前药CAD、壳聚糖修饰的普朗尼克聚合物(F127-CS)和叶酸修饰的明胶聚合物(Gel-FA)为载体材料,制备了一个基于电荷转换的双pH敏感性的前药纳米粒体系并对其进行了相关体内外评价实验,主要研究内容及结果如下:1.前药CAD和载体材料Ge l-FA的合成及表征利用顺式乌头酸酐与阿霉素反应合成表面带有负电荷的小分子前药CAD,利用高效液相色谱(HPLC)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和电喷雾电离质谱(ESI-MS)等手段验证了 CAD的结构证明成功合成。并进行了 CAD酸水解考察实验,结果证明CAD仅在酸性条件下才能够水解出DOX,且随酸度的增强,CAD的水解程度和水解速率随之增加。以叶酸修饰A型明胶得到具有酸敏性的电荷翻转特性的聚合物Gel-FA,利用1H-NMR、FT-IR验证了 Gel-FA成功合成。并通过测定不同pH条件下的该明胶聚合物溶液的Zeta电位的大小确定了该聚合物的等电点范围在6.0-6.5之间。2.载药纳米粒的制备及理化性质的考察在碱性条件下,采用薄膜超声分散法通过静电作用力制备载药纳米粒CAD/F127-CS/Gel-FA。通过单因素考察实验,选择了载药纳米粒的最佳制备条件为固定载体材料总量为20mg,投药量为4mg,投料比F127-CS/Gel-FA=1:1(w/w),总水化体积为6mL,超声时间各为3min,水化温度为40℃。所得到的DOX前药纳米粒的理化特性考察结果为:表面Zeta电位为-11.872±0.12mV,平均粒径为179.6±5.06nm,表观形态上大多数成球形,形态良好,无粘连,粒径分布较均匀。且利用透射电镜TEM和Zeta电位分析仪观察和测定了处于不同pH环境下的载药纳米粒的状态及Zeta电位大小,验证了酸性条件下纳米粒表面发生电荷翻转后,药物才开始释放的实验设想,Gel-FA具有酸敏性电荷翻转特性,仅在弱碱条件下才能够形成纳米粒,酸性条件下无法形成球形良好形态均一纳米粒。3.载药纳米粒的体外评价模拟了体内正常血液循环到肿瘤细胞的不同生理环境的pH值(pH=7.4、6.8、6.0和5.0)的缓冲液条件下,进一步考察验证了药物体外释放情况,结果显示药物呈现pH依赖性释放特点,随着pH降低,DOX的释放量和释放速率随之增加,可实现DOX的酸敏感靶向释放目的。选用Hela细胞和HepG2细胞评价了 CAD/F127-CS/Gel-FA体系对肿瘤细胞的抑制作用,结果显示,该体系具有较强的细胞毒性,且对叶酸阳性细胞Hela细胞的毒性要强于叶酸阴性细胞HepG2细胞实现了一定的叶酸主动靶向作用。另细胞摄取实验结果证实载药纳米粒能够被细胞成功摄取,且摄取量与细胞毒性结果基本一致。4.载药纳米粒的体内评价最后本课题以Wistar大鼠为动物模型,通过尾静脉注射给药对CAD/F127-CS/Gel-FA纳米粒在动物体内的药物动力学特征进行了考察研究,结果显示药物经过纳米粒包裹后,将DOX溶液组的AUC(0-∞)值提高了近20倍,将其MRT和半衰期延长了 6倍多,证明该体系能够明显改善DOX的体内分布,提高DOX的生物利用度。同时以半数致死量(LD_(50))、死亡率和主要组织的病理形态学观察为研究指标进行小鼠急性毒性实验,考察和评价了纳米粒的体内安全性。实验结果得到的载药纳米粒组的LD_(50)要远大于DOX溶液组(LD_(50)=13.134mg/kg)。且通过主要组织器官的病理学研究可证明该载药纳米体系大大降低了 DOX的各种毒副作用,且其在一定的剂量范围内对各器官组织基本无毒。总体而言,本课题设计制备的该双pH敏感性的前药纳米粒体系实现了实验设想的电荷翻转的酸敏感性靶向释放和叶酸的主动靶向作用,能够改善DOX的体内分布,提高DOX的生物利用度,明显降低DOX的毒副作用。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R943

【参考文献】