叶酸修饰的磺酸甜菜碱—壳聚糖纳米粒在肿瘤靶向治疗中的应用研究

发布时间：2019-03-28 15:49

【摘要】：目的:本课题以生物相容性材料壳聚糖(Chitosan,CS)为基本骨架,合成具有长循环和肿瘤主动靶向效果的两亲性聚合物叶酸-壳聚糖-磺酸甜菜碱纳米颗粒(FA-CS-g-PSBMA nanoparticles),并以其为载体,包裹疏水性小分子化疗药物依托泊苷(Etoposide,VP-16),在体内外均发挥了较好的肿瘤靶向和治疗效果。方法:1.在可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization RAFT)和大剂量γ射线的照射下,通过自由基的聚合接枝磺酸甜菜碱(SBMA),合成CS-g-PSBMA。2.在N-(3-二甲基氨基丙基)-N'-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基类化合物(NHS)的催化下,以酰胺基化反应接枝叶酸(FA),合成FA-CS-g-PSBMA。3.通过红外光谱FT-IR、1H NMR、动态光散射(DLS)和扫描电镜(SEM)对聚合物的结构和形态进行表征。4.用正常人皮肤成纤维细胞(HDF)通过MTT实验对载体的生物相容性进行了初步评价。5.制备载药纳米颗粒FA-CS(VP-16)-g-PSBMA,通过紫外-可见光分光光度计测出不同浓度药物的吸光度,绘制标准曲线,计算载体的载药量和药物的包封率。并通过考察FA-CS(VP-16)-g-PSBMA的粒径分布、zeta电位及纳米颗粒形态结构等对其质量进行评价;用透析袋法观察FA-CS(VP-16)-g-PSBMA在不同p H环境下药物的体外释放情况。6.以人宫颈癌细胞Hela为体外细胞模型,采用MTT法考察VP-16、FA-CS-g-PSBMA、CS(VP-16)-g-PSBMA和FA-CS(VP-16)-g-PSBMA的细胞毒性;分别通过共聚焦显微镜及流式细胞仪定性、定量地考察Hela细胞对异硫氰酸荧光素(FITC)标记的胶束FA-CS(VP-16)-g-PSBMA和CS(VP-16)-g-PSBMA的摄取情况;以流式细胞仪测量不同VP-16剂型对Hela细胞凋亡的影响。7.通过尾静脉注射的方式,给SD大鼠注射一定量的菁染料Cy5.5标记的CS(VP-16)-g-PSBMA和FA-CS(VP-16)-g-PSBMA,在固定时间点用多功能酶标仪测得大鼠血浆的荧光强度,由药物的一级代谢动力学公式计算出其在体内的半衰期。8.建立皮下肿瘤模型,利用近红外小动物成像系统(IVIS),分别考察Cy5.5标记的CS(VP-16)-g-PSBMA和FA-CS(VP-16)-g-PSBMA在荷瘤小鼠体内的分布,并且根据一定时间内肿瘤体积和重量考察VP-16和FA-CS(VP-16)-g-PSBMA的体内抗肿瘤活性。结果:1.FT-IR和1H NMR谱结果表明FA和SBMA均成功嫁接到壳聚糖表面,得到了FA-CS-g-PSBMA两亲性纳米颗粒。DLS测得FA-CS-g-PSBMA在pH=7.4的PBS中粒径大小为163.9±32nm,zeta电位为-6.7±2.31mv,FA-CS(VP-16)-g-PSBMA在pH=7.4的PBS中其粒径大小为200.5±17nm,zeta电位为-5.36±1.8mv;SEM观察到两种纳米颗粒均形态圆整,分布均一。2.通过紫外-可见光分光光度计绘制的标准曲线,计算了载体的载药量为27.3%,药物的包封率为90%。体外释放实验显示,在温度为37℃条件下,药物VP-16在酸性环境(pH=6.0)中的累计释放量比在弱碱性性环境(pH=7.4)中的累计释放量要多。3.MTT试验结果表明CS(VP-16)-g-PSBMA和VP-16对Hela细胞具有相同的细胞毒性,但是FA-CS(VP-16)-g-PSBMA对Hela细胞的毒性更强,且呈现剂量依赖性特点,流式细胞仪测得的细胞凋亡结果与其相符;共聚焦和流式细胞仪的结果表明,FA-CS(VP-16)-g-PSBMA进入细胞的量要远远高于CS(VP-16)-g-PSBMA,FA修饰使得胶束更容易被细胞摄取。4.体内的药物代谢动力学试验表明,叶酸修饰胶束之后,并没有影响其在体内的长循环效果,两种胶束在体内的有效半衰期都要远远高于单纯的药物VP-16。5.体内靶向试验结果显示了FA-CS(VP-16)-g-PSBMA和CS(VP-16)-g-PSBMA对于皮下肿瘤都具有较好的肿瘤靶向性,但是前者的靶向性要更好;体内药效试验发现相对于VP-16,FA-CS(VP-16)-g-PSBMA能够更好地抑制荷瘤小鼠皮下肿瘤的生长。结论:成功合成了具有主动和被动双重靶向效果的两亲性聚合物材料FA-CS-g-PSBMA,该聚合物材料制备的载VP-16纳米颗粒具有良好的体内外靶向性和抗肿瘤效果,在肿瘤靶向治疗领域具有潜在的应用前景。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R730.5

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本文编号：2449011