pH响应型壳聚糖抗癌药物载体的制备及其应用研究

发布时间：2020-11-07 10:36

　　 目的壳聚糖(Cts)是一种常见的天然高分子多糖,因具有良好的生物相容性、生物可降解性以及无细胞毒性等优异性能,在作为药物载体方面受到广泛关注。随着新型药物传递系统的发展,用壳聚糖制备的靶向制剂可用于缓释、控释及靶向释药,在增加药物吸收、提高药物的生物利用度和降低药物毒副作用等方面具有显著优势。N-[2-(3-氟苯基)-2H-吲唑-5-基]-2-苯基-2H-吡唑并[4,3-c]喹啉-4-胺(PI-4)是一种人工合成的吡唑并喹啉类衍生物,具有较强的抗肿瘤特性;多柔比星(Dox)是一种常见的化疗药物,在多种肿瘤的治疗中均具有明显的效果。然而,化疗药物在临床治疗过程中普遍存在选择性差等问题,易对正常组织和器官造成严重的毒副作用。为了有效提高药物治疗效果,减少毒副作用,本文采用壳聚糖作为基础材料,制备响应性释放的负载PI-4的微米颗粒和具有靶向缓释特性的负载多柔比星的纳米颗粒;并对两种载体的药物释放情况以及对肿瘤细胞增殖和摄取情况的影响进行了研究。方法将壳聚糖作为载体材料,通过水热反应同时完成微球的制备和药物的包封,获得负载PI-4的壳聚糖微球(PI-4@Cts MSs);以壳聚糖作为基础材料,采用超声辅助沉淀法制备负载多柔比星的纳米球(Dox@Cts NSs),并通过介孔SiO_2和叶酸功能化,获得具有叶酸受体靶向(FART),pH响应和稳定释放特性的纳米球(DCSF NSs)。采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对颗粒的形貌进行检测,采用动态光散射仪(DLS)对颗粒的粒径进行检测,采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对颗粒的组分进行检测。在pH=7.4和pH=5.0两种条件下,通过体外释放和MTT实验研究颗粒的酸度响应特性和细胞杀伤性。采用激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)对不同条件下肿瘤细胞摄取情况进行研究。结果(1)制备的PI-4@Cts微球表面光滑,平均直径为980 nm,具有较好的单分散性;制备的Dox@Cts纳米颗粒是单分散性良好的光滑球,直径约380 nm,制备的DCSF纳米球表面呈覆盆子状,尺寸均一,单分散性良好,平均直径为440 nm。(2)PI-4@Cts微球的载药量为31.46 wt%,Dox@Cts纳米球和DCSF纳米球的载药量分别为28.12 wt%和7.34 wt%。PI-4@Cts微球和Dox@Cts纳米球的溶胀实验,证实了pH=5.0下壳聚糖纳米颗粒的膨胀裂解性。(3)由FTIR图谱可知,制备的微球将PI-4成功包封,FTIR和UV-vis图谱证实DCSF纳米球将多柔比星顺利包封而且介孔SiO_2与叶酸成功修饰。(4)在PI-4的体外释放实验中,pH=7.4下,透析9 h后,只有5.11%的PI-4从PI-4@Cts微球中被释放出来;在pH=5.0下,透析7 h后,PI-4的释放量接近90.33%,说明PI-4@Cts微球具有良好的pH响应性释放特性。(5)多柔比星的体外释放实验中,Dox@Cts纳米球和DCSF纳米球,在pH=7.4下,透析48 h释放量分别为8.37%和6.42%;在pH=5.0下,Dox@Cts纳米球在最初的8 h内释放约89.00%的多柔比星,而DCSF纳米球8 h内仅释放37.43%,通过48 h的持续释放后,药物累积释放率达到86.16%,表明两种纳米球均具有pH响应性释放特性,DCSF纳米球显示出良好的缓释效果。(6)在PI-4@Cts微球组的MTT实验中,PI-4浓度为50.0μg/mL时,在pH=7.4下,细胞存活率为88.40%;在pH=5.0下,细胞存活率为18.53%。(7)在Dox@Cts纳米球和DCSF纳米球的MTT实验中,多柔比星浓度为100μg/mL时,在pH=7.4下,细胞存活率为分别为81.94%和93.20%;在pH=5.0下,细胞存活率分别为11.60%和8.96%。结论(1)以壳聚糖作为载体原料,通过水热反应制备PI-4@Cts微球的方法是可行的;采用超声辅助沉淀法制备负载多柔比星的纳米球,并通过介孔SiO_2和叶酸功能化获得DCSF纳米球的方法是可行的。(2)PI-4@Cts微球和DCSF纳米球具有pH响应性释放特性。在pH=7.4下,均具有较好的稳定性;在pH=5.0下,可逐渐膨胀裂解,释放出包封的药物,而且DCSF纳米球具有良好的缓释效果。(3)本文制备的PI-4@Cts微球和DCSF纳米球均具有更为高效的肿瘤杀伤作用;DCSF纳米球可通过叶酸受体靶向作用进一步提高药效,降低药物的毒副作用,在抗肿瘤药物的有效递送方面更具应用潜力。
【学位单位】：锦州医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R943;R96
【部分图文】：

界中唯一的聚阳离子碱性多糖，壳聚糖具有一般多糖的理化性质，由在，又具有独特的物理、化学特性以及生物活性[19]：① 壳聚糖几乎不性溶液，但可溶于大部分稀酸水溶液[20]，因为壳聚糖分子中羟基和氨分子内氢键，而在稀酸中，氨基被质子化，原有的氢键被破坏，羟基合，壳聚糖溶解。②壳聚糖具有优异的生物黏附性。壳聚糖分子中的可与糖蛋白形成氢键而产生黏附作用，从而延长在特定区域的滞留作为天然生物高分子，壳聚糖生物相容性好，可生物降解且降解产物可与哺乳动物和微生物细胞相结合，具有止血、抗菌消炎、抗肿瘤、织愈合等作用[22]。④在完全溶解的状态下，受布朗运动的影响，壳聚球状胶束，而随着温度的升高，布朗运动增强，分子内氢键减弱，可子间氢键等，以形成结构更为复杂的物质[23]。随着对壳聚糖各方面性断深入，可以预想壳聚糖在医药学领域的应用将十分广泛。

s 微球的 SEM 和 TEM 图。a-c）不同倍数的 SEM 楚地显示了所制备的 PI-4@Cts 微球是单分散性良径约为 1 μm。放大的 SEM 图（图 2c）提供了 PI-4从图可以看到，微球表面光滑，质地均匀。TEM 图产物为光滑，均匀的实心球形形态。-可见光谱(UV-vis)分析

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【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 刘岩;吕志强;张存;祝新荣;石团员;钟石;孟智启;;IBDV丝素蛋白/壳聚糖DNA微球疫苗的制备及免疫原性分析[J];生物工程学报;2014年03期

2 吴立明;习温瑜;管正红;;壳聚糖纳米粒制备的研究进展[J];齐鲁药事;2008年11期

3 张玮;刘扬;张学农;陈浩;;去甲基斑蝥素-壳聚糖纳米粒的表征和体外释放研究[J];中草药;2008年10期

4 王红昌;孙晓飞;;壳聚糖及其衍生物在医药领域的应用研究进展[J];中南药学;2007年03期

本文编号：2873823