组织蛋白酶B敏感的载药聚合物胶束研究

发布时间：2017-05-30 14:09

  本文关键词：组织蛋白酶B敏感的载药聚合物胶束研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：组织蛋白酶B是一种存在于溶酶体内的半胱氨酸蛋白水解酶,在肺癌、胃癌、前列腺癌、乳腺癌等多种恶性肿瘤组织中,组织蛋白酶B的表达均成倍高于甚至3-9倍高于邻近的正常组织。组织蛋白酶B可以选择性地识别并降解一些多肽片段,如Val-Cit、Phe-Lys、Gly-Phe-Leu-Gly等。基于组织蛋白酶B的以上特点,对组织蛋白酶B敏感的多肽通常用于抗体-药物偶联剂(ADCs)及前药的设计中。而且,为了实现药物的释放,对氨基苄氧羰基(PABC)必不可少。受此启发,本论文拟构建组织蛋白酶B敏感的聚合物胶束载药系统,探究对氨基苄氧羰基如何调控该类载药系统的降解、药物释放及毒性。论文首先合成了一种两亲性嵌段聚合物mPEG-VC-PABC-C18,并合成了另一种不含对氨基苄氧羰基的两亲性嵌段聚合物mPEG-VC-C18作为对照。通过溶剂挥发法制成胶束,并通过芘荧光探针法测定了胶束的临界胶束浓度(CMC),用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)对胶束的粒径和形貌进行了表征。由于上述两种嵌段共聚物不溶于氘水,故合成了两种水溶性的模型化合物mPEG-VC-PABC-C4和]mPEG-VC-C4,并对其在组织蛋白酶B存在下的降解情况通过核磁共振氢谱(1H NMR)进行了实时在线监测。结果表明,在组织蛋白酶B存在时,两种模型化合物均可降解。mPEG-VC-PABC-C4和nPEG-VC-C4在24小时的降解总量分别为50%和33%,说明当对氨基苄氧羰基存在时可加速聚合物的降解,使mPEG-VC-PABC-C4的降解速度明显高于mPEG-VC-C4.其次,本论文进一步研究了两种嵌段聚合物mPEG-VC-PABC-C18和mPEG-VC-C18在胶束状态下的降解情况。通过动态光散射监测了两种胶束在组织蛋白酶B存在条件下的粒径变化。结果表明,两种胶束的粒径在第一天和第四天变化不大,均保持在200 nm左右,但在第九天时,两种胶束粒径均显著增加,mPEG-VC-PABC-C18和mPEG-VC-C18的粒径分别增加到704 nm和414 nm,说明组织蛋白酶B的存在使胶束发生了降解,脱去PEG壳层而团聚,粒径增大。另外,mPEG-VC-PABC-C18胶束的粒径变化比mPEG-VC-C18更加明显,说明PABC的存在加速了胶束的降解。SN-38是抗肿瘤药物伊立替康在体内的代谢产物,其抗肿瘤活性远高于伊立替康。SN-38存在内酯环和羧酸盐两种形式,生理条件下其内酯环形式易水解开环生成具有毒性的羧酸盐形式,为了克服这一缺陷,通过物理包裹法制得了两种载带了SN-38的载药胶束SN38-VC-PABC-CM和SN38-VC-CM,通过高效液相色谱(HPLC)对两种胶束对SN-38内酯环形式的保护作用进行了研究。结果表明,在生理条件下孵育9小时后,游离的SN-38内酯环形式的剩余量仅为11.5%,而载药胶束SN38-VC-PABC-CM和SN38-VC-CM包裹的SN-38在孵育9小时后内酯环形式的剩余量分别为94.1%和86.9%,两种胶束对SN-38的内酯环形式均表现出良好的保护作用,减少了SN-38羧酸盐形式带来的毒副作用。通过高效液相色谱还监测了两种载带了SN-38的载药胶束的释药情况。结果表明,在组织蛋白酶B存在时,SN38-VC-PABC-CM和SN38-VC-CM在第四天的释药量分别为55%和30%,无组织蛋白酶B存在时,SN38-VC-PABC-CM和SN38-VC-CM在第四天的释药量分别为27%和28%。以上结果说明在组织蛋白酶B存在的条件下,SN-38的释放量高于无组织蛋白酶B的对照组,且PABC的引入加快了胶束的降解,使得SN38-VC-PABC-CM载药胶束的释药量明显高于SN38-VC-CM载药胶束的释药量。最后,对两种空白胶束和两种载药胶束进行了体外细胞毒性研究。结果表明,两种空白胶束均具有较小的细胞毒性,当药物浓度达到最高浓度1μM时,相应的空白胶束的对照组也能保证HCT-116细胞的存活率高于90%。SN38-VC-PABC-CM和SN38-VC-CM胶束与游离的SN-38相比均显示出较弱的细胞毒性,这是因为PEG的空间位阻作用减慢了胶束的降解,进而导致药物释放速度减慢,细胞毒性降低。另外,SN38-VC-PABC-CM的细胞毒性显著强于SN38-VC-CM,这是由于PABC的存在加速了胶束的降解及药物释放,从而导致了细胞毒性的增加。该结果间接证明,对氨基苄氧羰基存在时,药物的释放速度加快。以上结果表明,mPEG-VC-PABC-C18作为一种药物传递系统,通过引入连接体缬氨酸-瓜氨酸(Val-Cit)二肽,可以实现抗肿瘤药物SN-38在肿瘤部位的定点释放,而且通过引入间隔基对氨基苄氧羰基可以加速胶束的降解和释药。
【关键词】：胶束 对氨基苄氧羰基 组织蛋白酶B 缬氨酸-瓜氨酸 降解 SN-38
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R943
【目录】：

• 论文摘要6-9
• Abstract9-14
• 第一章 绪论14-29
• 1.1 纳米技术在药物传递系统中的应用14-20
• 1.1.1 纳米给药系统概述14-15
• 1.1.2 纳米技术在肿瘤靶向中的应用15-19
• 1.1.3 靶向纳米给药系统的应用前景19-20
• 1.2 聚合物胶束20-24
• 1.2.1 聚合物胶束作为药物载体的特性21
• 1.2.2 聚合物胶束的制备方法21-23
• 1.2.3 聚合物胶束在肿瘤治疗中的研究进展23-24
• 1.3 酶敏感的聚合物胶束24-25
• 1.4 对氨基苄氧羰基在抗体-药物偶联物中的作用25-26
• 1.5 SN-38在癌症治疗中的应用26
• 1.6 论文的研究内容及意义26-29
• 第二章 组织蛋白酶B敏感的聚合物胶束的制备和表征29-52
• 2.1 引言29
• 2.2 实验部分29-39
• 2.2.1 试剂与纯化29-31
• 2.2.2 实验仪器31
• 2.2.3 聚合物mPEG-VC-PABC-C_(18)的合成31-37
• 2.2.4 聚合物mPEG-VC-C_(18)的合成37-39
• 2.2.5 mPEG-VC-PABC-C_(18)和mPEG-VC-C_(18)胶束的制备39
• 2.3 结果与讨论39-51
• 2.3.1 化合物的结构表征39-43
• 2.3.2 mPEG-VC-PABC-C_(18)和mPEG-VC-C_(18)胶束临界胶束浓度(CMC)的测定43-44
• 2.3.3 mPEG-VC-PABC-C_(18)和mPEG-VC-C_(18)胶束的粒径测试和形貌观测44-46
• 2.3.4 模型化合物mPEG-VC-PABC-C_4和mPEG-VC-C_4的降解性能46-48
• 2.3.5 mPEG-VC-PABC-C_(18)和mPEG-VC-C_(18)胶束的降解性能48-51
• 2.4 本章小结51-52
• 第三章 载SN-38的MPEG-VC-PABC-C18和MPEG-VC-C18胶束的研究52-62
• 3.1 引言52-53
• 3.2 实验部分53-56
• 3.2.1 试剂53
• 3.2.2 实验仪器53-54
• 3.2.3 实验步骤54-56
• 3.3 结果与讨论56-61
• 3.3.1 载药胶束的制备和载药量的测定56-57
• 3.3.2 胶束对SN-38内酯环形式的保护性能评价57-58
• 3.3.3 载药胶束释药行为的研究58-60
• 3.3.4 载药胶束的细胞毒性60-61
• 3.4 本章小结61-62
• 第四章 论文结论、创新及不足62-63
• 参考文献63-70
• 附录：硕士在读期间科研成果70-71
• 致谢71

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本文编号：407284