pH响应型纳米递药系统的构建及其抗乳腺癌骨转移研究

发布时间：2020-09-12 08:18

　　乳腺癌,女性常见恶性肿瘤之一。研究表明,引起乳腺癌患者死亡的最主要因素是远端转移,而转移位点主要包括骨、肺、肝转移等。由于骨组织的特殊构造和生理微环境,适合肿瘤细胞生长,使其成为乳腺癌最常见的转移部位。然而,按传统给药方式,因小分子化疗药物不具有选择性,且对骨的渗透性低,很难使药物有效地递送至骨转移瘤部位,因此常常需要加大药量,而大剂量给药易导致其他脏器的损伤。因此,开发合适的针对乳腺癌骨转移的载体及递药系统具有重要的理论和现实意义。随着纳米技术的发展,环境响应型聚合物胶束越来越受到医药工作者的青睐。聚乙二醇-聚赖氨酸(PEG-b-PLL)因具有良好的生物相容性、可被化学修饰而被广泛用于DNA、RNA和化疗药物的递送。本课题以PEG-b-PLL为基础载体聚合物,通过化学键合,将化疗药物硼替佐米(BTZ)和骨靶向配体阿仑膦酸钠(ALN)修饰到PEG-b-PLL上,设计了一个具有骨靶向性和pH响应释药的纳米递药系统(ALN-NPs)。ALN-NPs可在血液循环中稳定传输而不释放出药物;然后,利用ALN的作用透过骨组织毛细血管壁到达骨表面,在实体瘤的高通透性和滞留效应效应(EPR效应)作用下,转运至肿瘤组织,被肿瘤细胞摄取后,释放出BTZ,杀死肿瘤细胞。基于以上设计,首先采用~1H NMR和红外光扫描对所合成的聚合物(PEG-b-PLL,PEG-b-P(LL-g-Cat-BTZ),ALN-PEG-b-PLLZ)进行了表征;然后采用纳米共沉淀法制备了骨靶向纳米粒(ALN-NPs),粒径为95±15 nm,外观圆整,载药量为3.06%±0.5,且具有明显的pH响应性和体外骨靶向性。其次,细胞实验结果显示,相比于游离BTZ,相同药物剂量的ALN-NPs作用48 h后具有更强的毒性;此外,修饰ALN后,RAW 264.7细胞对ALN-NPs的摄取和未修饰ALN的纳米粒没有明显区别,表明ALN的修饰不影响胶束的性质;CLSM结果显示纳米粒被MDA-MB-231细胞摄取后,药物可从溶酶体中逃逸出来。最后,小动物活体成像显示ALN-NPs可以有效提高纳米粒在荷瘤小鼠骨组织和肿瘤组织的累积和滞留时间;体内药效试验表明,ALN-NPs组能显著抑制小鼠肿瘤生长;并且,相对于游离BTZ组,ALN-NPs组治疗后小鼠体重无明显变化。Micro-CT结果显示,经ALN-NPs治疗后,小鼠胫骨破坏明显小于无骨靶向性组。综上所述,本课题构建的pH响应型骨靶向纳米递药系统具有良好的骨靶向性和抗肿瘤活性。
【学位单位】：蚌埠医学院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：R943;R96
【部分图文】：

过程图,体内过程,纳米,过程

在骨组织蓄积，然后通过肿瘤组织的 EPR 效应[38, 39]在肿瘤组织蓄积。最后，载药胶束被肿瘤细胞摄取后，在溶酶体酸性条件下，硼酸酯键断裂，释放出 BTZ，杀死肿瘤细胞。本递药系统因在表面修饰了 ALN，具有骨靶向性，可在骨组织富集；而聚合物骨架具有 PEG，可以延长纳米粒在体内循环时间；BTZ 与聚合物形成大分子前药，可以预防药物在体循环中提前释放，降低毒副作用。

路线图,路线,三光气,反应液

9图 1.1 PEG-b-PLL的合成路线2.1.1 Lys-NCA 的合成首先合成 Lys-NCA，参照文献[40, 41], 通过 Fuchs-Farthing 方法制备。所有玻璃仪器在使用前燥箱 40 ℃干燥 2 h。称取 3 g (1.14 M) Lys(Z) 溶入 50 mLTHF 后置于三颈圆底烧瓶中。另取 2.5 g (1.72 M)三光气完全溶入 10 mL THF 后置于恒压滴液漏斗中并连到烧瓶上。随后，在搅拌、50 ℃和氩气保护条件下，逐滴滴入三光气，让反应进行一段时间，待反应液完全变为澄清略黄溶液后，继续反应半小时，并排除多余光气。随后，旋蒸除去多余的反应液，将剩下的反应液逐滴加入到快速搅拌的大量预冷的正己烷中沉淀，一段时间后，抽滤得到白色

路线图,路线,无水,玻璃仪器

11图 1.2 PEG-b-P(LL-g-Cat-BTZ)的合成路线。2.2.1 PEG-b-(PLL-g-Cat)的合成所有玻璃仪器在使用前烘箱中 40 ℃干燥 2 h。精密称取 Cat 300 mg，EDC.HCl 600 mg，NHS 370 mg 混合后溶入 60 mL 无水 DMF 中，室温搅拌反应 2 h。另称取一定量 PEG-b-PLL 完全溶入无水 DMF 后，在氩气保护下逐滴加入到上述溶液中，并加入几滴三乙胺溶液，混合反应液在室温下反应 24 h。待反应完全后，

【参考文献】