具有智能响应特性的药物载体的制备及其应用研究

发布时间：2020-04-25 10:01

【摘要】：目的刺激响应性的药物载体由于具有较高药物的生物利用率、可以降低药物对正常细胞的毒副作用、可以药物在病理部位实现靶向递送、具有良好的生物相容性等,已经在生物医学,药物输送、疾病诊断与治疗领域具有广阔的应用前景。病理部位微环境与正常环境之间的差异性使这些药物载体可以用于设计药物的递送系统,通常利用较低的pH和高浓度的谷胱甘肽或胰蛋白酶来刺激药物载体,通过断裂相应的化学键或分解载体使具有刺激响应性的药物载体在病理部位因内部刺激促使药物释放并在健康组织环境中避免药物对正常细胞的毒副作用。药物的递送系统可以改善所载药物的治疗效果和安全性;延长药物在病理部位的作用时间;药物优先在病理部位富集;克服药物非特异性靶向的缺陷。本文采用具有良好的生物相容性和生物可降解性的原料—碳酸钙、牛血清蛋白和茶多酚,使用原位封装法,制备出加载依达拉奉的碳酸钙复合微球和加载阿霉素的复合纳米球,复合颗粒因具有内部因子刺激性响应特性,可以用作药物的刺激性响应递送系统。方法用蛋清(Egg White)作为调控剂,制备装载依达拉奉(Edaravone)的碳酸钙复合微球(Eda@CaCO_3-EW复合微球)。牛血清白蛋白(BSA)和绿茶多酚(TP)自组装制备加载多柔比星(DOX)的复合纳米球,并用叶酸(FA)进一步修饰这些纳米载体,简称为DOX@BSA-TP-FA纳米球。通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对复合颗粒进行形态的表征。采用KBr压片法,用傅立叶变换红外光谱鉴定复合颗粒的组成。采用激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)研究复合颗粒在不同条件下对细胞的影响。在微环境刺激因子存在条件下,通过药物体外释放和MTT实验研究复合颗粒的智能响应特性和释药行为。结果(1)制备的Eda@CaCO_3-EW复合微球具有较好的形貌,表面粗糙,其是由许多小颗粒组成的聚集体,直径范围为7~10μm,有较好的单分散性;制备的DOX@BSA-TP-FA纳米球尺寸均一,平均直径为220 nm,具有良好的分散性。(2)Eda@CaCO_3-EW复合微球的载药效率(DLE)和载药量(DLC)分别为89.4%和19.2%;DOX@BSA-TP-FA纳米球的DLE和DLC为86.4%和23.5%。(3)由傅里叶红外光谱图、TG分析和高效液相吸收光谱可知,依达拉奉已成功被包封进所制备的复合微球中;由傅里叶红外光谱图和紫外吸收光谱可知,DOX已成功被包封进所制备的纳米球中。(4)依达拉奉体外释放实验中,Eda@CaCO_3-EW复合微球,在pH=7.4时,透析9 h后,依达拉奉的释放量为5.4%;pH=5.0时,依达拉奉的释放量在6 h内增加至94.4%。(5)阿霉素体外释放实验中,DOX@BSA-TP-FA纳米球,在pH=7.4时,0.01 mmol GSH中透析16 h后,DOX的累积释放仅为12.7%;pH=7.4时,10mmol GSH中透析16 h后,DOX释放率接近61.4%;pH=7.4时,10 mmol GSH+0.04 mmol胰蛋白酶缓冲溶液中透析16 h,DOX的累积释放量增加至85.5%。(6)MTT实验显示Eda@CaCO_3-EW复合微球在pH=5.0,H_2O_2(800μmol/L)的刺激下,可以的显著地促进成骨细胞的增殖。(7)MTT实验结果显示DOX@BSA-TP-FA纳米球显示出比游离DOX更高的细胞毒性,且DOX@BSA-TP-FA纳米球对正常细胞具有低细胞毒性,并且它可以减少由DOX引起的细胞损伤。结论(1)用蛋白质为调控剂制备具有pH敏感特征的CaCO_3载依达拉奉矿化微球,并用于微创骨髓炎的潜在治疗。所制备的Eda@CaCO_3-EW复合微球可以在较低pH值的H_2O_2刺激下保护和促进成骨细胞的增殖。pH=7.4时,Eda@CaCO_3-EW复合微球较稳定,只释放出少量的依达拉奉;pH=5.0时,可逐渐降解,复合微球的CaCO_3部分用于中和酸性环境。同时,包封在CaCO_3微球中的依达拉奉被释放以抵抗氧化应激。(2)基于BSA和TP自组装成纳米球用于加载DOX,并用FA进一步修饰后得到复合纳米球(DOX@BSA-TP-FA纳米球)。DOX@BSA-TP-FA纳米球在0.01 mmol GSH中较稳定;在10 mmol GSH中DOX释放率接近61.4%;在10mmol GSH+0.04 mmol胰蛋白酶中DOX的累积释放量增加的更多。且DOX@BSA-TP-FA纳米球对肿瘤细胞具有较高的细胞毒性,还可以减少由DOX诱导的细胞损伤。
【图文】：

复合微球,图像

CaCO3-EW 复合微球的 SEM（a，b）和 TEM（a@CaCO3-EW 复合微球的 SEM 和 TEM 图像。图，，产品直径范围为 7~10 μm。图 1b 显示了复合微合微球由许多纳米小球组成。TEM 图像（图 1cEW 复合微球的实心结构。图 1d 是图 1c 的局部放面，进一步验证了其由许多小颗粒组成的聚集体。@CaCO3-EW 复合微球的红外和 XRD 分析

复合微球,图像

CaCO3-EW 复合微球的 SEM（a，b）和 TEM（a@CaCO3-EW 复合微球的 SEM 和 TEM 图像。图，产品直径范围为 7~10 μm。图 1b 显示了复合微合微球由许多纳米小球组成。TEM 图像（图 1cEW 复合微球的实心结构。图 1d 是图 1c 的局部放面，进一步验证了其由许多小颗粒组成的聚集体。@CaCO3-EW 复合微球的红外和 XRD 分析
【学位授予单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R943;R96

【参考文献】