主动靶向与分级调控策略用于构建核酸药物递送系统

发布时间：2020-06-11 05:17

【摘要】：基因递送过程中遇到的多重生理屏障在很大程度上影响了基因治疗的治疗效率。开发更为合适的基因递送系统来克服这些生理屏障成为了基因治疗领域的研究热点之一。本研究课题利用主动靶向和分级调控策略设计出了具有多重响应性的嵌段聚合物载体FA-PEG-GPLGVRG-P[Asp(DET)]。希望通过巧妙的设计将血液循环,肿瘤富集,组织穿透,细胞内化,药物释放五个递送阶段的递送效率最大化。1.FA-PEG-GPLGVRG-P[Asp(DET)]的合成及表征通过点击反应、开环聚合反应和取代反应以叶酸(folic acid,FA)为导航分子,聚乙二醇(poly ethylene glycol,PEG)为亲水嵌段,P[Asp(DET)]为核酸装载嵌段合成了基因递送系统。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和核磁共振氢谱(~1H NMR)对聚合物的化学结构进行了表征,结果显示嵌段聚合物FA-PEG-GPLGVRG-P[Asp(DET)]成功合成且P[Asp(DET)]嵌段的聚合度约为70。2.F-G-P/pDNA理化性质及生物性能研究递送载体通过静电作用与质粒DNA(plasmid DNA,pDNA)自组装形成载体-基因复合物。动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)结果显示载体-基因复合物FA-PEG-GPLGVRG-P[Asp(DET)]/pDNA为纳米球形结构且分布均匀,粒径约为80 nm,Zeta电位接近电中性。实验结果表明F-G-P对pDNA显著的凝缩能力以及纳米粒子在血液中循环的潜力。凝胶阻滞实验证明载体可以通过静电作用有效地的与pDNA结合,中和其携带的负电荷,并对内部的pDNA提供有效地保护。溶血实验和细胞毒性实验的结果显示纳米粒子的溶血率均小于5%且细胞存活率均大于85%,体现出了纳米粒子良好的安全性能。此外,细胞摄取及体外基因转染实验的结果表明基因递送系统的细胞摄取和体外基因转染效果显著。3.F-G-P/pDNA响应性去PEG化性能及响应胞内酸性环境二步质子化性能研究通过乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)实验,细胞摄取实验和共定位实验对载体-基因复合物经基质金属蛋白酶2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)孵育前后的破膜能力、摄取效率及内涵体(溶酶体)逃逸能力进行了定性和定量的表征。LDH实验结果显示经MMP-2孵育后的纳米粒子的破膜能力明显增强,从而可以明显提升纳米粒子的细胞摄取效率,这与细胞摄取实验的结果是一致的。此外,P[Asp(DET)]嵌段具有响应不同pH值的特性,可以响应酸化的内涵体完成二步质子化,基因递送系统在pH=5.5(酸化内涵体pH)时的破膜能力要明显大于其在pH=7.4(生理环境pH)时,从而使得其具有更强的内涵体(溶酶体)逃逸能力,共定位实验结果也验证了这一结论。4.体外抑癌能力评测用表达可溶性血管内皮生长因子受体(soluble fms-like tyrosine kinase 1,sFlt-1)的pDNA与递送系统FA-GPLGVRG-P[Asp(DET)]结合,并设立磷酸盐缓冲液(phosphate buffer saline,PBS)对照组和没有主动靶向功能的PEG-GPLGVRG-P[Asp(DET)]/pDNA实验组。利用U87脑胶质肿瘤细胞建立了小鼠肿瘤模型,进行了体外抑癌实验。结果显示,拥有叶酸基团的F-G-P/pDNA实验组展现出了有效的抑制效果,该实验组的小鼠脑部肿瘤增长最为缓慢,且平均存活时间为25天,明显大于P-G-P/pDNA实验组的19天及PBS对照组的12天。实验结果证实了叶酸基团良好的主动靶向性能及F-G-P递送系统良好的基因治疗潜力。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R943

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周容;周莉莉;钟思雨;袁礼;周玮;夏新华;;提高脂质体主动靶向性材料的研究进展[J];中国药房;2017年16期

2 钟裕国,博殟;主动靶向药物的研究进展[J];中国药房;1997年04期

3 邱惠芳;王军臣;;转铁蛋白在肿瘤和脑主动靶向治疗中应用的研究进展[J];国际病理科学与临床杂志;2010年04期

4 张莉 ,潘俊 ,陆伟跃;受体介导肿瘤主动靶向的研究进展[J];国外医药(合成药 生化药 制剂分册);2002年06期

5 Shi S;王盈;;整合素α_vβ_3/CD44双重靶向纳米粒的协同主动靶向性[J];中国医药工业杂志;2016年06期

6 李玲华;王莎莎;陈家琦;贾永艳;祝侠丽;;主动靶向热敏脂质体在肿瘤光热治疗中的应用研究[J];中国医药科学;2019年17期

7 刘娇;唐旭东;;壳聚糖纳米传递系统主动靶向作用改善实体瘤微环境研究进展[J];医学研究生学报;2019年04期

8 陈振林;解丽娟;;主动靶向PAMAM给药系统的应用进展[J];高分子通报;2015年04期

9 顾希平,裴元英;转铁蛋白作为主动靶向载体的研究进展[J];中国药学杂志;2005年08期

10 张莉;徐维平;苏育德;陆杨;王艳萍;汪菲;杨金敏;;转铁蛋白-转铁蛋白受体在肿瘤主动靶向治疗中的应用[J];中国药业;2012年05期

相关会议论文 前8条

1 唐国涛;朱赛杰;洪鸣凰;姜嫣嫣;裴元英;;主动靶向肿瘤细胞的转铁蛋白-PEG-PAMAM-CPT复合物的研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年

2 李鑫;邱利焱;;适配子修饰的乳腺癌主动靶向自组装囊泡的设计及评价[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F-生物医用高分子[C];2015年

3 唐国涛;朱赛杰;洪鸣凰;姜嫣嫣;裴元英;;主动靶向肿瘤细胞的转铁蛋白-PEG-PAMAM-CPT复合物的研究[A];2009年中国药学大会暨第九届中国药师周论文集[C];2009年

4 乔馨乐;袁华;韩君;任杰;;主动靶向5-氟尿嘧啶聚乳酸微球的研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集（5）[C];2007年

5 杨婷媛;张强;;以整合素为靶向的新型聚合物胶束联合给药系统的研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年

6 陈江溪;李深燕;林芹;夏海平;;酸敏/温敏/主动靶向含金属杂芳环光热高分子的合成及性能研究[A];中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题A：高分子化学（1）[C];2017年

7 钟伊南;邹艳;孟凤华;邓超;程茹;钟志远;;双硫交联可降解纳米粒用于肿瘤的高效主动靶向治疗[A];2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题F-生物医用高分子[C];2015年

8 吕银;杨斌;李有梅;贺枫;卓仁禧;;具有叶酸靶向的两亲性生物可降解共聚物胶束用于阿霉素药物的传递[A];2013年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题H：医用高分子[C];2013年

相关博士学位论文 前10条

1 鄢璐;叶酸修饰聚（2-乙基-2-VA唑啉）-b-聚己内酯靶向胶束的制备及其在肿瘤治疗中的应用[D];浙江大学;2014年

2 盛世厚;靶向传输维生素E-琥珀酸酯—斑蝥素键合物纳米粒子治疗结直肠癌的实验研究[D];吉林大学;2016年

3 郭波红;酶促合成半乳糖配体修饰脂质体的研究[D];广州中医药大学;2010年

4 洪鸣凰;聚乙二醇化羟基喜树碱转铁蛋白修饰隐形纳米载药系统的肿瘤靶向研究[D];复旦大学;2009年

5 钟平;靶向肿瘤的还原敏感聚合物—美登素纳米前药[D];苏州大学;2016年

6 李磊;贝伐单抗介导盐酸阿霉素白蛋白纳米粒靶向给药系统的研究[D];沈阳药科大学;2011年

7 钟伊南;刺激响应性聚合物纳米药物用于高效靶向肿瘤治疗[D];苏州大学;2015年

8 杨峰;基于微针给药主动靶向APCs的脂质体经皮疫苗递送系统研究[D];第二军医大学;2013年

9 赵子明;亚油酸和聚苹果酸双接枝壳聚糖新型纳米载体材料及其增强抗肿瘤药物功效研究[D];复旦大学;2009年

10 周晓峰;cRGD-羧甲基壳聚糖—软脂酸聚合物胶束的制备及体内外抗肿瘤药效学研究[D];苏州大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 孙鹏;主动靶向与分级调控策略用于构建核酸药物递送系统[D];大连理工大学;2019年

2 屈倩倩;用于主动靶向肿瘤治疗的具有还原敏感和光交联性复合胶束的研究[D];西南交通大学;2015年

3 杨波;叶酸修饰的和厚朴酚主动靶向药物对鼻咽癌的抑制作用与机制研究[D];西南医科大学;2017年

4 何玉芳;川芎嗪主动靶向纳米粒逆转肿瘤细胞多药耐药作用研究[D];大连医科大学;2013年

5 胡茂华;主动靶向氧化苦参碱脂质体的制备和药物动力学研究[D];重庆医科大学;2009年

6 顾颂恩;靶向循环肿瘤细胞介孔二氧化硅纳米药物载体的构建及其抑制肿瘤转移作用研究[D];福州大学;2015年

7 王霜;负载青蒿琥酯的主动靶向性纳米粒的制备及体内外评估[D];南方医科大学;2010年

8 潘敏杰;包裹白花丹素的前列腺癌靶向纳米粒的制备及质量控制[D];华中科技大学;2013年

9 张利;靶向转铁蛋白受体的聚谷氨酸药物载体的设计和研究[D];华东师范大学;2014年

10 孔彦彦;CS/PAA/SN-38@FA-cmCHI/PLGA纳米颗粒的制备和体外生物效应研究[D];南京师范大学;2017年

，

本文编号：2707430