pH敏感型多西他赛-Pluronic P123结合物胶束的研究

发布时间：2020-06-29 07:01

【摘要】：随着发病率逐年增加,癌症已成为备受关注的重大疾病。包括紫杉醇、多西他赛及卡巴他赛等在内的紫衫烷类药物是一类临床常用的抗肿瘤药物。然而,紫衫烷类药物的水溶性通常较差,常规上市注射制剂常添加聚氧乙烯蓖麻油和吐温-80等增溶剂。这些增溶剂的加入往往引起超过敏反应及外周神经病变等人体不适反应。因此,研究新一代给药剂型以改善紫衫烷类药物的溶解性和体内分布是目前研究的一个热点。2007年,由Samyang Pharma公司和Dabur Pharma公司分别研制的Genexol(?)-PM胶束和Nanoxel胶束先后在韩国和印度成功上市。Genexol(?)-PM胶束和Nanoxel胶束在提高紫杉醇溶解性的同时,还表现出较高的用药安全性和肿瘤靶向能力,激发了聚合物胶束体系的研究热潮。聚合物胶束作为紫衫烷类药物递送载体具有如下优势：一方面,胶束可将紫杉醇包封进入疏水性内核中,可改善药物的溶解性；另一方面,设计制备纳米级的胶束制剂可经EPR效应介导的肿瘤靶向作用,实现药物在肿瘤组织的蓄积,从而改善药物的疗效、降低体系对正常组织的毒副作用。然而,聚合物胶束是一种浓度依赖性较大的载药体系,稀释等因素会对其稳定性产生较大的影响。因此,在制备聚合物胶束时,应充分关注其稳定性。药物-聚合物结合物胶束是一类特殊的胶束给药体系。与物理包封型聚合物胶束相比,在结合物胶束中,药物将通过化学共价键实现与聚合物材料连接,而化学连接键将在体系药物控释方面发挥着重要作用：在转运过程中,共价键将药物牢固地连接在聚合物材料上,避免药物突释以增强体系的稳定性；当结合物到达肿瘤组织处,可通过连接键断裂来释放药物,发挥体系抗肿瘤疗效。目前,具有较强稳定性的紫杉醇结合物制剂OpaxioTM已被FDA批准用于治疗多型性神经胶母瘤。设计结合物胶束中连接键在肿瘤组织处的特异性断裂将对改善体系疗效产生至关重要的影响。相比于正常生理组织,肿瘤组织处具有较低的pH环境,可为体系中药物的特异性释放提供研究思路。在该方面,可利用pH敏感的腙键作为结合物中的连接键,以控制药物在肿瘤组织的释放。2013年,具有pH敏感性释药能力的新一代表柔比星结合物胶束制剂NC-6300已进入临床试验阶段,充分证实了pH敏感型结合物胶束在抗肿瘤药物递送方面极具研究应用潜力。基于结合物胶束在紫衫烷类药物递送方面的应用潜力及新型pH敏感型结合物胶束在控释药物方面的突出优势,本课题拟以较紫杉醇活性更高的多西他赛(DTX)为模型药物,以生物相容性良好的Pluronic P123为聚合物载体设计并制备DTX-Pluronic P123结合物胶束,使其具有稳定的药物递送能力。在释药方面,考虑到肿瘤组织及细胞内较低的pH环境,可采用腙键制备pH敏感型的DTX-Pluronic P123结合物胶束以控制药物释放。此外,为考察连接键中腙键个数对药物释放的影响,课题还分别制备了以单、双腙键为连接键的结合物,并对其形成的结合物胶束释药性能进行了评价。课题具体制备方案为：首先,设计单腙键为连接键以制备结合物P123-S-DTX;设计双腙键为连接键以制备结合物P123-L-DTX。其次,经透析法使结合物自组装以制备成结合物胶束：P123-S-DTX可制备成结合物胶束P123-S-DTX-CM; P123-L-DTX可制备成结合物胶束P123-L-DTX-CM.课题主要包括两部分研究内容：(1) P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的制备及理化性质的研究；(2) P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的体内与体外评价。主要试验方法与结果如下：1. P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的制备及理化性质的研究以化学手段合成并最终制备了两种结合物胶束并对其的粒径形态等理化性质进行了评价。首先,以乙酰丙酸(LEV)和己二酸二酰肼(ADH)对DTX进行修饰合成了其腙键衍生物DTX-L-A。此外,对载体材料Pluronic P123进行相应修饰制备其衍生物：以丁二酸酐进行修饰合成了具有羧基的衍生物P123-S；以LEV进行修饰合成了具有羰基的衍生物P123-L。DTX-L-A与P123-S反应可制备单腙键为连接键的结合物P123-S-DTX; DTX-L-A与P123-L反应可制备双腙键为连接键的结合物P123-L-DTX。对P123-S-DTX及P123-L-DTX的化学结构进行表征后,以透析法可将结合物制备结合物胶束：P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM。经理化性质表征,所制备的P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM的外观圆整、形态良好；粒径分别为131.6±19.2 nm和109.1±9.8 nm；载药量分别为11.20±0.32%和10.37±0.36%。2. P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的体外与体内评价对P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的体内外性质进行了评价。经芘荧光探针法测定,P123-S-DTX和P123-L-DTX具有较低的临界聚集浓度(CAC)值：其CAC值分别为28.357 μg/mL和28.377 μg/mL,小于P123材料的CAC；后续的抗稀释和血浆释放试验也表明,两种P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM均具有较强的抗稀释稳定性和血浆稳定性。以透析法考察了P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM在不同pH(7.4、6.5、5.0)条件下的药物累积释放量。结果显示,P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM在pH 5.0条件下累积释放量均超过80%,高于其在pH 7.4条件下的释放量(分别为13.39±2.18%和38.10士2.06%)。此外,在pH 6.5条件下,P123-L-DTX-CM的累积释药量为75.08±3.16%,展现出高于P123-S-DTX-CM(21.68±0.73%)的药物释放能力,表明以双腙键为连接键可提高结合物胶束的pH响应值。选择B16瘤细胞为模型对P123-S-DTX-CM及P123-L-DTX-CM的体外细胞毒性进行了考察。结果表明,P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM均展现出剂量依赖性细胞毒性,其IC5o值分别为21.74±3.27 μg/mL和12.65±3.18 μg/mL。通过荷瘤昆明小鼠对P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM的体内抗肿瘤活性进行了评价。在给药治疗3周后,P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM组小鼠的肿瘤体积均得到控制(其瘤体积分别为898.31±128.67 mm3和1099.31±86.03mm3),小于DTX注射液组(瘤体积为2063.45±333.26mm3)。通过考察荷瘤小鼠相对体重变化对P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM的用药安全性进行了评价。在治疗过程中,DTX注射液组小鼠的平均相对体重出现明显的下降趋势,而两个结合物胶束组小鼠的平均相对体重变化较小,与生理盐水组小鼠相对体重变化趋势相似。小鼠体内试验表明,P123-S-DTX-CM和P123-L-DTX-CM具有较强的抑瘤效果和良好的用药安全性。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943
【图文】：

胶束,聚合物

（ｐｏｌｙ她ｙｌｅｎｅ邋ｇｌｙｃｏｌ，邋ＰＥ巧等亲水性聚合物材料修饰纳米药物体系表面可减少调逡逑理素的结合，从而规避被ＲＥＳ吞喔清除逡逑聚合物胶束是一类具有亲水性外壳结构的纳米药物（见图１）。用于制备聚合逡逑物胶束的聚合物材料通常具有两亲性嵌段，可在水性环境中自组装成粒径较逡逑小、具有核壳结构的载药体系疏水性嵌段在疏水作用力的作用下聚集形成逡逑胶束内核，可包封疏水性药物；亲水性嵌段则包裹在内核外构成胶束亲水性外逡逑层，增加胶束亲水性ｐｓｉ。此外，基于亲水外壳的保护作用，包封在胶束内部的逡逑抗肿瘤药物将更容易逃避体内生物酶的降解，其在肝、脾、骨髓等部位的ＲＥＳ逡逑和巨嗟细胞的摄取量也将显著降低ＰＷ，有助于载药胶束利用ＥＰＲ效应实现在肿逡逑瘤组织的鞭向蓄积。另一方面，所负载抗癌药物的细胞毒性也将被胶束所屏逡逑蔽，其体内给药的安全性也会提高逡逑Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ邋Ｃｏｒｏｎａ逡逑／邋Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ邋Ｃｏｒｅ逡逑

记录本,谱图,结合物,图谱

双腺键为连接键的结合物Ｐ１２３＾－ＤＴＸ是通过ＤＴＸ－ＬＡ与}基修饰的逡逑Ｐ１２３邋（Ｐ１２３－Ｌ）之间的反应合成的。Ｐ１２３＊Ｌ－ＤＴＸ结合物冻干产物的ＩＨ－ＮＭ民谱逡逑图如图１－１４所示。如图１－１３中Ｐ１Ｚ３－Ｓ－ＤＴＸ结合物图谱所示，Ｐ１２３－Ｌ－ＤＴＸ结逡逑合物图谱中也展示出明显的７．０￣８．０邋ｐｐｍ处ＤＴＸ芳香氨组峰和３．３？３．８邋ｐｐｍ、逡逑１．０邋ｐｐｍ处Ｐ１２３组峰，充分证明ＤＴＸ＾－Ａ已成功连接到载体材料Ｐ１２３－Ｌ上制逡逑备成邋Ｐ１２３－Ｌ－ＤＴＸ。逡逑３４逡逑

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