碳酸氢钠缓释栓塞微球的制备与理化性质评价

发布时间：2020-06-20 13:16

【摘要】：肝细胞癌(HCC)是世界范围内非常常见的恶性肿瘤,死亡率高。栓塞治疗对于人体的创伤较小,且操作简单易行,安全可靠,目前已经在临床上广泛应用。大量乳酸表达引起的肿瘤微酸环境是影响肝癌栓塞治疗疗效、肿瘤转移与再生的主要原因之一。有研究表明,在栓塞治疗过程中,同步给予碳酸氢钠注射液,可有效提高肿瘤的抑制率。本论文以常用药用辅料乙基纤维素作为微球材料,采用油包油包固体(S/O/O)乳化-溶剂挥发法制备抗肿瘤药物阿霉素和碳酸氢钠共载乙基纤维素微球;以期在栓塞治疗中,以肿瘤动脉栓塞、化学药物治疗和肿瘤微环境改善三者产生的协同作用,显著提高肿瘤栓塞治疗疗效,有效抑制肿瘤的生长,转移和再生。以乙基纤维素为微球材料,采用油包油包固体(S/O/O)乳化-溶剂挥发法制备碳酸氢钠微球。首先,采用溶剂扩散法将碳酸氢钠水溶液注射到乙基纤维素的乙腈溶液中,制备得到碳酸氢钠纳米混悬液。以碳酸氢钠纳米混悬液和大豆油为内油相和外油相,采用S/O/O乳化-溶剂挥发法制备碳酸氢钠微球;研究内油相表面活性剂的种类、内外油相体积比和乳化温度对碳酸氢钠微球的形态、平均粒径与分布、载药量和碳酸氢钠体外释放行为的影响,并优化碳酸氢钠微球的制备工艺。研究结果表明:采用吐温80作为内油相表面活性剂、内外油相体积比为1/9、乳化温度为25℃的制备工艺,所制备得到的碳酸氢钠微球具有较高的载药量,平均粒径约为340μm,碳酸氢钠能持续释放48小时以上。在此制备工艺的基础上,制备阿霉素碳酸氢钠共载微球,所得微球的数均粒径为252μm,碳酸氢钠负载量为4.3%,阿霉素负载量为0.6%,碳酸氢钠可持续释放72小时以上,阿霉素能持续释放28天以上。采用同样的方法制备阿霉素微球,平均粒径为230μm,阿霉素负载量为0.6%,阿霉素能持续释放28天以上。采用兔肝癌细胞系VX2和人肝癌细胞系Bel-7402为模型细胞,四唑蓝比色法考察微球材料的细胞毒性;以碳酸氢钠微球(NaHC03-MS)和阿霉素微球(DOX-MS)为对照,四唑蓝比色法和活细胞染色法考察阿霉素碳酸氢钠共载微球(DOX/NaHC03-MS)的细胞毒性,同时考察阿霉素碳酸氢钠共载微球与细胞共孵育之后对于细胞培养液pH的影响。研究结果表明:空白微球与细胞共孵育的浓度达到50 mg/mL时,细胞的存活率仍然大于90%,表明空白微球对于VX2细胞及Bel-7402细胞几乎没有毒性。碳酸氢钠微球和阿霉素碳酸氢钠共载微球与肿瘤细胞共孵育之后,对于培养液pH有显著的影响,能使培养液pH提升至8.3左右,而阿霉素微球对细胞培养液pH无显著影响。此外,碳酸氢钠微球、阿霉素微球和阿霉素碳酸氢钠共载微球对肿瘤细胞的增殖均有一定的抑制作用,其中阿霉素碳酸氢钠共载微球表现出了最强的抑制效果。以兔肝癌细胞系VX2为模型细胞,采用四唑蓝比色法考察乳酸在低糖环境中对于细胞存活率的影响,Annexin V-PI双染法考察乳酸在低糖环境中对肿瘤细胞凋亡的影响。研究结果表明:当培养液中葡萄糖的浓度为3mM时,肿瘤细胞48小时的存活率为55%,当加入20mM的乳酸之后,肿瘤细胞存活率提升至80%;此外,乳酸还能抑制肿瘤细胞在低糖环境中的凋亡,表明乳酸能使肿瘤细胞抵抗葡萄糖缺乏引起的死亡。采用兔肝癌细胞系VX2为模型细胞,在含有3mM葡萄糖和20mM乳酸的培养环境中,以碳酸氢钠微球和阿霉素微球为对照,考察阿霉素碳酸氢钠共载微球对肿瘤细胞的存活率、凋亡及培养液pH的影响。研究结果表明:阿霉素碳酸氢钠共载微球能释放碳酸氢钠中和乳酸,使培养液pH上升至7.5左右,并对肿瘤细胞的增殖表现出最强的抑制效果。此外,AnnexinV-PI双染法和JC-1检测的结果都表明,相比于碳酸氢钠微球和阿霉素微球,阿霉素碳酸氢钠共载微球与肿瘤细胞共孵育之后,肿瘤细胞的凋亡与坏死最为显著。综上所述,采用油包油包固体(S/O/O)乳化-溶剂挥发法制备的阿霉素碳酸氢钠共载微球,粒径在250μm左右,能有效包载阿霉素和碳酸氢钠,实现阿霉素和碳酸氢钠的缓释;并可有效改善肿瘤微环境中乳酸高表达所造成的微酸环境,促进肿瘤细胞凋亡,有效抑制肿瘤细胞的增殖,有望应用于肝癌的安全高效栓塞治疗。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R943
【图文】：

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本文编号：2722468