Pluronic修饰脂质体的结构特性、稳定性及细胞毒性研究

发布时间：2020-05-05 03:56

【摘要】：脂质体作为运载体系是生物医药和食品科学等领域的国际前沿技术和研究热点。然而,脂质体的物化不稳定性以及缺乏主动靶向性等问题,使得脂质体的应用受到局限。对脂质体进行表面或膜层修饰能有效的解决上述问题。Pluronic是一种非离子表面活性剂,由聚(氧乙烯-氧丙烯-氧乙烯)(PEO-PPO-PEO)构成,其中PEO嵌段具有亲水性,PPO嵌段具有疏水性,前期报道表明,Pluronic能有效的结合在脂质体表面并提高其稳定性。但是,Pluronic修饰对脂质体的结构特性和力学行为的变化影响以及相互作用机制尚未形成统一定论。本论文拟解决三个主要问题:一是采用三种不同嵌段组成的Pluronic修饰脂质体,研究脂质体经Pluronic修饰后其理化性质和结构特性的变化,以姜黄素为模型药物,研究Pluronic结构对姜黄素在脂质体中的物理稳定性和消化特性的影响;二是以Pluronic F127为修饰剂,探讨Pluronic F127浓度对脂质体理化性质、结构特性及载体性质的变化,同时探讨动态高压微射流(DHPM)处理技术对Pluronic F127与脂质体的相互作用的影响;三是制备含叶酸靶向的Pluronic F127姜黄素脂质体,研究其对人口腔表皮样癌细胞KB细胞的靶向行为。实验结果如下:1.以三种不同嵌段组成的Pluronic(F127,F87及P85)为修饰剂,采用传统的薄膜分散法结合DHPM技术,制备Pluronic修饰的脂质体,以未修饰的脂质体为对照。结果表明,Pluronic F127、F87和P85修饰使得脂质体粒径变小,修饰后的脂质体均呈单层球形结构,修饰脂质体的膜稳定性按以下顺序排列:LpsF87-LpsF127-LpsP85-Lps,细胞毒性实验表明F127-Lps和F87-Lps具有良好的生物相容性。以姜黄素为模型药物,考察Pluronic修饰对脂质体运载能力的影响。结果表明,姜黄素的包封率均在为89%左右,cur-Lps、cur-F127-Lps和curF87-Lps的释放机理属于非菲克扩散机制,cur-P85-Lps的释放机制为一级动力学方程,此外,Pluronic修饰可以增强姜黄素的pH稳定性和热稳定性,体外模拟消化研究表明,Pluronic修饰能显著提高姜黄素的生物可接受度,姜黄素脂质体的生物可接收度依下列顺序增加:cur-Lpscur-F87-Lpscur-P85-Lpscur-F127-Lps。2.以Pluronic F127为修饰剂,采用薄膜分散法结合DHPM技术制备不同磷脂与F127质量比(1:0,1:0.25,1:0.5,1:1,1:2)的脂质体。透射电镜结果表明,F127在低浓度条件下可结合在脂质体的膜层中形成球形单层结构,随着F127浓度的提高,过量的F127会形成胶束,从而形成胶束和囊泡共存的状态。随着Pluronic F127浓度的增加,脂质体的膜稳定性增强。制备含姜黄素的F127脂质体,姜黄素包封率为89%,Pluronic F127的比例越高,姜黄素的释放速率越慢。非菲克扩散是cur-Lps和cur-F127-Lps(1:0.25)的主要释放机制,一级动力学模型是cur-F127-Lps(1:2)的释放机制。另外,DHPM处理具有明显降低脂质体粒径大小的功能。同时,F127修饰脂质体的微观形态由不规则的多层脂质体转变为单层脂质体,且脂质体官能团发生微小的变化,结构的细微差异可能是由于DHPM处理导致的PPO链的嵌入脂质双分子层引起的。此外,DHPM处理可以提高F127修饰脂质体的贮存和膜稳定性。3.采用脱水缩合的方法合成FA-F127,NMR和FTIR结果表明成功的合成了FA-F127。采用薄膜分散法结合DHPM技术制备cur-FA-F127-Lps,以未接叶酸的cur-F127-Lps为对照。粒径、电位以及电镜等试验结果表明在F127表面接上FA对脂质体的粒径大小、微观形态等理化性质影响不大。体外释放结果表明姜黄素从cur-FA-F127-Lps中的释放呈现先突释再缓慢释放的现象,该释放行为与cur-F127-Lps的释放行为相似。MTT实验发现未载姜黄素的空白脂质体F127-Lps与FA-F127-Lps不具有细胞毒性,说明空白脂质体具有很好的生物相容性。而装载姜黄素后,含有叶酸的cur-FA-F127-Lps比不含叶酸的cur-F127-Lps的细胞毒性更强,证明叶酸能够有效地将姜黄素脂质体输送至叶酸受体过度表达的KB细胞中,且作用时间越长,细胞毒性越明显。
【图文】：

脂质体,类型,分散法

图 1.1 脂质体的结构和类型Fig. 1.1 The structure and type of liposomes质体的制备方法脂质体和纳米脂质体的方法已经很成熟，并且种类也多[5]。当情况下分散在水溶液中时即可形成 MLVs，而 LUVs 和 SUV能量的输入以破坏 MLV 和 MVV 的结构，如超声、均质、加量的机械不同，制备 LUVs 和 SUVs 的方法可分为超声波法均质法和挤出法等，非机械的方法包括薄膜分散法、表面活性法、乙醇注入法和反复冻融法等[7]。机械法（Non-mechanical methods）分散法（Thin-layer dispersion）分散法即伯明翰法（Bangham），该法是将类脂质先溶解于有机转蒸发仪去除有机溶剂，，待脂质形成一层薄膜后，加入水相水

示意图,常用方法,脂质体,示意图

图 1.2 脂质体制备常用方法示意图[27]Fig. 1.2 The most commonly used mechanical production methods to manufacture liposomes1.1.3 脂质体的优点及存在问题1.1.3.1 脂质体的优点（1）双亲性脂质体是由双亲性物质如磷脂组成的内部为水相、具有类细胞膜结构的双分子层闭合囊泡[28]。因此脂质体的脂质双分子层可以同时包埋和释放溶解性完全不同的物质[29]。Sriraman 等[30]采用叶酸靶向脂质体共载 C6神经酰胺和阿霉素，并探讨了其体外活性。（2）靶向性靶向性是脂质体的一个重要特征，其进入体内血液循环后，迅速被网状内皮系统（Reticuloendothelialsystem，RES）摄取，而 RES 主要分布于肝、脾、肺和
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R943;R96

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