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环境pH敏感性PEG化糖脂给药系统抗肿瘤靶向研究

作　者: 张寅英
导　师: 胡富强
学　校: 浙江大学
专　业: 药剂学
关键词: 壳聚糖硬脂酸聚乙二醇 pH敏感性顺乌头酸聚合物胶束阿霉素抗肿瘤活性
分类号: R943
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

环境响应性聚合物成为近年来药剂学领域研究较为热门的新型靶向药物递送载体,其能在一定程度上模拟生物响应行为,随外部环境的微小变化而改变自身性能,使药物更为有效地递送至靶区,从而提高药物疗效并降低毒副作用。本研究根据肿瘤部位微环境特点,构建环境pH敏感性聚乙二醇化壳聚糖硬脂酸嫁接物胶束给药系统。以嫁接物胶束的聚乙二醇修饰,大幅度减少正常细胞对嫁接物胶束的摄取,并延长体内循环时间,提高嫁接物胶束的肿瘤组织靶向分布；以嫁接物胶束与聚乙二醇之间的pH敏感性桥链在肿瘤组织较低pH环境条件下的断裂,获得嫁接物胶束的肿瘤细胞高效摄取,以期实现抗肿瘤药物的安全高效治疗。本研究以18.0 KDa的低分子量壳聚糖为原料,以碳二亚胺为偶合剂,合成壳聚糖-硬脂酸嫁接物(stearic acid grafted chitosan, CS)。核磁共振氢谱确证嫁接物结构,三硝基苯磺酸法测定其硬脂酸修饰比例为5.9%。CS聚合物在水性介质中能自聚集形成胶束,芘荧光法测定其临界胶束浓度为129.6μg/mL.由粒径电位仪测得1.0 mg/mL的CS胶束溶液的数均粒径为27.6+1.8 nm,表面电位为39.7±1.6 mV。以碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺为催化剂,顺乌头酸为pH敏感性桥链,在CS嫁接物上键合聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG),合成环境pH敏感性PEG化糖脂嫁接物(pH-sensitive PEGylated stearic acid grafted chitosan, PCCS);同时通过席夫反应在CS上直接键合PEG合成非环境pH敏感性PEG化糖脂嫁接物(pH-insensitive PEGylated stearic acid grafted chitosan, PCS),作为非pH敏感性嫁接物对照。分别考察PCS和PCCS的理化性质。经PEG修饰后,嫁接物的临界胶束浓度增大,胶束的数均粒径增大而表面电位有所降低。体外释放结果呈现出PCCS具有pH敏感性降解行为,释放介质的pH越低,PEG的断链越快。细胞定量摄取结果显示,PEG修饰后胶束在正常肝细胞(BRL-3A)上的摄取显著降低,而在肝癌细胞(BEL-7402)上,PCCS的细胞摄取随pH的降低略有增加,显示其作为抗肿瘤药物递送载体的潜在优越性。以阿霉素(doxorubicin, DOX)为模型药物,超声-透析法制备CS, PCS, PCCS载药胶束(CS/DOX, PCS/DOX, PCCS/DOX).三种胶束的载药能力相当,包封率都在86%以上。粒径测定结果显示载药胶束的数均粒径均较各自的空白胶束有所减小。体外释放结果显示,PEG修饰减缓了载药胶束的药物释放,且PCCS/DOX具有pH触发的药物释放行为,释放介质的pH越低,药物的释放越快。以BEL-7402为肿瘤细胞模型,体外考察载药胶束的细胞毒性及摄取情况,结果表明PCCS/DOX的细胞摄取能力和细胞药效均优于PCS/DOX.动物活体组织分布结果显示,PCCS携带示踪染料在肿瘤组织有大量聚集。动物体内药效结果显示,PCCS/DOX给药系统在维持药效的同时,能够提高安全性。

环境pH敏感性PEG化糖脂给药系统抗肿瘤靶向研究

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