病灶细胞内药物pH敏感释放的糖脂纳米给药系统研究

发布时间：2017-03-29 20:09

  本文关键词：病灶细胞内药物pH敏感释放的糖脂纳米给药系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着纳米载体技术的不断进步,聚合物胶束可通过EPR效应在肿瘤部位大量富集,实现很好的被动靶向。经特异性配体的修饰,增加载体对肿瘤细胞的亲和力,实现载体对药物的定向输送和肿瘤主动靶向,为肿瘤治疗带来了新的希望。研究发现,给药系统药物剂量与疗效不完全成正比,肿瘤治疗效果仍面临挑战,这可能与纳米载体的病灶细胞内药物释放有关。本研究构建了一种pH敏感型糖脂纳米载体,能在肿瘤细胞内快速释放药物,提高游离药物的浓度,从而提高治疗效果。本研究以对醛基苯甲酸(4-formylbenzoic acid, FBA)为桥链试剂,采用两步法交联亲水性低分子量壳聚糖(chitosan, CSO)和疏水性十八醇(Stearyl Alcohol, SA),构建西弗碱型糖脂嫁接物(4-formylbenzoic acid-linked stearic acid grafted chitosan, CSO-FBA-SA),核磁共振氢谱法确证嫁接物结构,其氨基取代度为7.6%。在水性介质中可自组装形成“核-壳”结构胶束,临界胶束浓度为194.9μg/mL。透射电镜下观察呈类球形,分布较均一,粒径为72.3±12.4 nm,表面电位为31.6±0.5 mV。以碱基阿霉素(doxorubicin, DOX)为模型药物,透析法制得西弗碱型糖脂嫁接物载药纳米粒,有机溶剂提取法及荧光分光光度法,测得药物包封率为73.2%。体外不同pH条件下的释放结果显示,CSO-FBA-SA/DOX载药纳米粒在低pH环境下,具有快速释药行为,释放速率明显快于同pH条件下非敏感的CSO-SA/DOX纳米粒。细胞摄取实验结果显示,CSO-FBA-SA/DOX纳米粒在肿瘤细胞的内在化过程呈时间依赖性,且摄取速率明显快于游离DOX。细胞定量摄取实验显示了相同的研究结果。细胞内释放结果显示,本研究所观察的24h内,CSO-FBA-SA载药纳米粒在肿瘤细胞内能快速释放出游离药物,释放速度明显快于CSO-SA载药纳米粒。CSO-FBA-SA/DOX载药纳米粒在MCF-7上的细胞毒性,分别是CSO-SA/DOX纳米粒和游离DOX的3.75倍和4.77倍,显示细胞毒性与CSO-FBA-SA/DOX纳米粒的药物释放速率呈正相关。受MCF-7细胞溶酶体内更低pH环境的影响,CSO-FBA-SA/DOX纳米粒具有更快的药物释放速率,从而使该纳米粒的MCF-7的IC50值明显低于SKOV-3细胞,两者相差2.12倍。给药系统的细胞内游离阿霉素浓度经时变化研究结果显示,与CSO-SA/DOX纳米粒和游离DOX相比,CSO-FBA-SA/DOX纳米粒的药时曲线下面积最大,主要归因于给药系统的快速摄取及摄取后的药物快速释放。因此,CSO-FBA-SA/DOX纳米粒对肿瘤细胞增殖的抑制作用,明显强于CSO-SA/DOX纳米粒和游离DOX。体内模拟药物尼罗红的释放实验证实,西弗碱型糖脂纳米载体能特异性响应肿瘤组织内低pH环境,比非敏感的CSO-SA嫁接物载体有更快的药物释放速率。正常组织中,本研究观察的24 h内,除肝脏有少量的药物释放外,其他组织均未发现明显的尼罗红的释放。显示西弗碱型糖脂纳米粒可明显降低肿瘤化疗药物的正常组织毒性。进一步的心脏切片显示市售盐酸阿霉素制剂有明显的心脏毒性,而西弗碱型糖脂纳米粒无明显表现。模型动物抗肿瘤药效学结果显示,西弗碱型糖脂嫁接物载药纳米粒的抑瘤率为70.1%,而非敏感载药纳米粒的抑瘤率为60.9%,西弗碱型糖脂嫁接物载药纳米粒在抗肿瘤药效上有明显提高,且与市售盐酸阿霉素制剂(抑瘤率为74.2%)抗肿瘤效果相当。西弗碱型糖脂纳米给药系统,可选择性地在肿瘤部位释放药物,减小正常组织的药物释放毒性。因此,西弗碱型糖脂嫁接物载药纳米粒是一种安全、有效、具有潜在发展价值的纳米给药系统。
【关键词】：糖脂纳米载体 pH敏感 选择性药物释放 经时变化
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943
【目录】：

• 致谢4-5
• 中文摘要5-7
• Abstract7-13
• 引言13-15
• 第一章 西弗碱型糖脂嫁接物的合成及理化性质研究15-25
• 1.1 仪器与试剂15-16
• 1.1.1 仪器15
• 1.1.2 试剂15-16
• 1.2 实验方法16-18
• 1.2.1 西弗碱型糖脂嫁接物的合成16-17
• 1.2.2 西弗碱型糖脂嫁接物的结构确证17
• 1.2.3 嫁接物氨基取代度测定17
• 1.2.4 临界胶束浓度测定17-18
• 1.2.5 嫁接物胶束粒径及表面电位测定18
• 1.2.6 透射电子显微镜观察18
• 1.3 结果与讨论18-22
• 1.3.1 西弗碱型糖脂嫁接物的合成及结构确证18-20
• 1.3.2 嫁接物氨基取代度20
• 1.3.3 嫁接物临界胶束浓度20-21
• 1.3.4 粒径与表面电位21-22
• 1.3.5 透射电子显微镜观察22
• 1.4 本章小结22-25
• 第二章 西弗碱型糖脂嫁接物载阿霉素纳米粒的制备及理化性质25-31
• 2.1 仪器与试剂25
• 2.1.1 仪器25
• 2.1.2 试剂25
• 2.2 实验方法25-28
• 2.2.1 碱基阿霉素的制备25-26
• 2.2.2 弗碱型糖脂嫁接物载阿霉素纳米粒制备26
• 2.2.3 西弗碱型糖脂嫁接物载药纳米粒粒径与表面电位测定26
• 2.2.4 载药纳米粒透射电子显微镜观察26
• 2.2.5 CSO-FBA-SA/DOX载药纳米粒包封率及载药量的测定26-27
• 2.2.6 CSO-FBA-SA/DOX载药纳米粒的体外药物释放行为研究27-28
• 2.3 结果与讨论28-30
• 2.3.1 西弗碱型糖脂嫁接物载阿霉素纳米粒的制备28
• 2.3.2 载药纳米粒粒径与表面电位测定及形态学特征28-29
• 2.3.3 CSO-FBA-SA/DOX纳米粒的包封率及载药量测定29
• 2.3.4 载药纳米粒的体外药物释放动力学29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 阿霉素载药纳米粒的细胞内药物递释及体外抗肿瘤活性31-43
• 3.1 仪器与试剂31-32
• 3.1.1 仪器31
• 3.1.2 试剂31-32
• 3.2 实验方法32-35
• 3.2.1 细胞培养32
• 3.2.2 载药纳米粒的细胞摄取32
• 3.2.3 载药纳米粒的细胞定量摄取32-33
• 3.2.4 载药纳米粒的细胞内药物释放33-34
• 3.2.5 嫁接物胶束及载药纳米粒的细胞毒性34
• 3.2.6 载药纳米粒的细胞内游离药物浓度的测定34-35
• 3.3 结果与讨论35-41
• 3.3.1 载药纳米粒的细胞摄取35-37
• 3.3.2 载药纳米粒细胞内药物释放37-38
• 3.3.3 载药纳米粒的细胞毒性38-40
• 3.3.4 胞内给药系统的药物释放动力学40-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 阿霉素载药纳米粒体内药物递释及抗肿瘤药效43-51
• 4.1 仪器与试剂43-44
• 4.1.1 仪器43
• 4.1.2 试剂43-44
• 4.2 实验方法44-45
• 4.2.1 荷瘤裸鼠模型的建立44
• 4.2.2 载药纳米粒体内药物释放44-45
• 4.2.3 载药纳米粒的模型动物药效学研究45
• 4.2.4 载药纳米粒模型动物心脏毒性评价45
• 4.3 结果与讨论45-49
• 4.3.1 载药纳米粒体内药物释放46-47
• 4.3.2 载药纳米粒模型动物药效47-48
• 4.3.3 载药纳米粒安全性评价48-49
• 4.4 本章小结49-51
• 结论51-53
• 参考文献53-57
• 文献综述57-77
• 参考文献71-77
• 作者简历77

【参考文献】

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1 倪苹;张经纬;刘嘉莉;陈倩莹;王广基;周芳;;细胞药代动力学研究进展[J];药学进展;2014年12期

  本文关键词：病灶细胞内药物pH敏感释放的糖脂纳米给药系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：275303