叶酸靶向的人参皂苷Rg5牛血清白蛋白纳米颗粒的制备及生物学研究

发布时间：2020-10-30 00:58

　　 人参皂苷Rg5(Rg5)是从天然草本植物人参中提取的三萜类皂苷,对一些癌细胞具有不同程度的抑制作用,是最有效的抗癌药物之一。然而,Rg5的治疗潜力受其低的生物利用度,短的生物半衰期和差的靶向性等因素的限制。在纳米技术大背景下,研究工作者热衷于将纳米医药和肿瘤学相结合。纳米药物传送系统具有靶向性,可降解性和生物相容性,有望克服Rg5的缺点。因此,我们制备了叶酸(FA)靶向的Rg5负载的牛血清白蛋白(BSA)纳米颗粒,即FA-Rg5-BSA NPs。旨在增强Rg5药效同时,提高药物的靶向递送能力。基于此,本文主要的实验研究结果如下:(1)通过采用去溶剂化法制备Rg5-BSA NPs,利用酰胺化反应在Rg5-BSA NPs表面的活性氨基上修饰叶酸分子,制备新型的Rg5靶向药FA-Rg5-BSA NPs。采用单因素实验优化Rg5-BSA NPs和FA-Rg5-BSA NPs的制备工艺。最终优化的结果为:BSA浓度为15 mg/mL、BSA溶液pH值为9,水无水乙醇体积比1:3,Rg5与BSA摩尔比20:1,滴加乙醇速率为1.5-2.0 mL/min,搅拌转速600 r/min,搅拌时间24 h,叶酸与BSA反应的摩尔比为15:1,加入叶酸后反应时间6 h,离心转速10000 r/min。(2)制备出的FA-Rg5-BSA NPs水合直径为201.4 nm,PDI为0.081,且zeta电位是负值。呈小圆球形、外表光滑。载药量为12.64±4.02%,包封率为73.59±5.50%,叶酸偶联量为94.6μg/mg BSA NPs。FA-Rg5-BSA NPs水溶液在4℃下能维持8周左右的稳定性。在酸性(pH 5)条件,Rg5从颗粒中释放速度要快于在中性环境。(3)体外细胞MTT毒性实验证明,与Rg5-BSA NPs和Rg5相比,FA-Rg5-BSA NPs在MCF-7细胞中具有更高的抑制癌细胞增殖的能力,而在正常L929细胞中具通过有较高的细胞存活率。说明FA-Rg5-BSA NPs对不同种类的细胞有一定的选择性。通过Hoechst 33342及AO/EB荧光染色实验得出,在乳腺癌MCF-7细胞中FA-Rg5-BSA NPs比Rg5-BSA NPs和Rg5更能诱导细胞发生凋亡。观察FITC标记Rg5-BSA NPs和FA-Rg5-BSA NPs进入MCF-7细胞的摄取分布情况显示,细胞摄取FITC标记的FA-Rg5-BSA NPs的量要高于FITC标记的Rg5-BSA NPs,提前加入游离叶酸时,细胞摄取FITC标记的FA-Rg5-BSA NPs的量明显下降。这表明叶酸修饰的纳米颗粒可以通过叶酸受体介导的内吞途径促进细胞摄取。(4)在MCF-7异种移植肿瘤模型中体内药效研究表明,FA-Rg5-BSA NPs比Rg5-BSA NPs和Rg5更能抑制肿瘤生长,有较好的体内抗肿瘤活性。体内实时生物成像表明,FA-Rg5-BSA NPs比Rg5-BSA NPs有更好的肿瘤靶向作用。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TQ464;TB383.1;R285
【部分图文】：

图 1.1 人参皂苷 Rg5 的分子结构式Figure 1.1 Molecular structure of ginsenoside Rg5们对人参皂苷 Rg5 的理化性质研究的较少，主要停留在如何的制备提取方法上。主要制备人参皂苷 Rg5 的方法有高温蒸辅助提取法[15]，酸碱催化法[16]，酶降解，微生物转化等。制路大致分为两个策略：第一个是将人参研磨成人参粉，提取二转化得到人参皂苷 Rg5；第二个方法是将人参蒸制成红参或黑苷 Rg5。常见的分离纯化人参皂苷 Rg5 方法有制备型高效液相层析法，大孔吸附树脂法，薄层板法等[17]。苷 Rg5 的主要药理活性 Rg5 具有独特的生物学特性，能够治疗皮肤炎症，肺部炎症经、肝作用，治疗和预防心脑血管疾病，增强记忆力方面更是抗肿瘤效果更是得到了研究者们的追捧。早些年发现人参皂

图 1.2 纳米颗粒的基本特点[25]Figure 1.2 Basic characteristics of nanoparticles[25]白载药纳米颗粒的制备质主要包括明胶，胶原蛋白，酪蛋白，牛血清白蛋白，人血清白蛋清蛋白和重组蛋白。研究工作者对基于蛋白质的载药系统研究做了白蛋白是制备纳米颗粒的理想候选物。经过长时间的探索，白蛋白

图 1.3 不同形式的白蛋白纳米颗粒[30]Figure 1.3 Different forms of albumin nanoparticles[30]蛋白载药纳米颗粒的优势目前为止，已经报道了很多水不溶性药物用白蛋白作为药物传送系统略是具有吸引力的，由于其高载药量，增强药物的溶解性，保护药物肿瘤药物的功效，非抗原性，生物降解性和无毒无害的属性[33]。Zha的以BSA为载体的超顺磁性氧化铁SPION 杂化纳米团簇开发用于肝成像，在体内和离体实验中未观察到毒性，具有生物相容性和稳定性。备了两种载有阿霉素的 HSA 纳米颗粒，采用吸附或掺入基质中的策略 150nm 和 500nm之间，负载率为 70-95%，与阿霉素溶液相比，载药纳不同的神经母细胞瘤细胞系的抗癌作用增强。白蛋白纳米颗粒制剂可射药物时产生不好的反应。一个成功的模型是商用 Abraxane 制剂，用
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本文编号：2861733