新型pH响应性寡聚透明质酸多功能纳米胶束研究

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为了提高抗肿瘤药物传递系统安全性以及肿瘤靶向性,智能型胶束引起了药剂学的广泛关注。本文主要研究具有肿瘤CD44受体靶向性及pH敏感性的多功能胶束,即不仅其对 CD44受体高表达的肿瘤细胞具有靶向性,而且在正常人体环境(pH7.4)和肿瘤细胞微环境(pH5.0~6.0)具有不同的释放速率的纳米胶束给药系统。  本课题以寡聚透明质酸(oHA,oligomeric hyaluronic acid)作为母体载体材料,合成了两亲性聚合物寡聚透明质酸-缩酮载体材料(oHM),作为药物载体,姜黄素为模型药物,在水中自组装形成具有CD44受体靶向性及pH靶向性的多功能胶束。通过单因素考察实验,选择制备该胶束的最佳工艺,并考察胶束的理化性质。通过体外释放试验,考察姜黄素寡聚透明质酸-缩酮载体胶束(Cur-oHM)在不同pH条件下的释药速率,考察其pH敏感性。通过肿瘤细胞实验,对寡聚透明质酸-缩酮载体(oHM)和姜黄素寡聚透明质酸-缩酮载体胶束(Cur-oHM)的细胞毒性以及安全性进行评价。通过整体动物实验,考察Cur-oHM胶束药物动力学性质、组织分布情况以及肿瘤靶向行为,为建立高效、安全的新型抗肿瘤药物传递系统提供理论依据和实验基础。  薄荷缩酮(MGK,Menthone1,2-glycerol ketal)与 Nα-苄氧羰基-L-组氨酸(Cbz-His,N-Cbz-L-histidine)反应生成具有苄氧羰基(Cbz)保护的薄荷缩酮与组氨酸结合物Cbz-MH,Cbz-MH进一步还原生成脱Cbz保护的薄荷缩酮与组氨酸结合物 MH,其与寡聚透明质酸 oHA酰胺化生成寡聚透明质酸-缩酮载体材料oHM。采用核磁共振氢谱(1H-NMR)、质谱(ESI-MS)、红外光谱(FT-IR)、荧光探针等手段对oHM的结构、临界胶束浓度(CMC)进行表征测定。结果表明正确合成了目标产物oHM,其临界胶束浓度为0.082 mg/ml。  采用透析法制备包载姜黄素的oHM胶束(Cur-oHM),以包封率、载药量、粒径等作为评价指标,筛选出最佳处方,所制备的Cur-oHM胶束的包封率为58.8%,载药量5.79%,粒径120.60±2.81 nm,zeta电位-29.24±4.34 mv。体外释药特性实验表明,Cur-oHM胶束的体外释药特性受 pH影响明显,酸性条件下能够促进其释放速率。考察Cur-oHM胶束的药物动力学性质,通过与姜黄素溶液对照制剂比较,Cur-oHM胶束可迅速向大鼠各组织分布,具有明显的缓释作用。小鼠组织分布实验表明,Cur-oHM胶束主要靶向于肝和脾,在肺部有一定的富集,与小鼠活体成像实验结果基本一致。  考察 Cur-oHM胶束冻干粉与培养基的配伍稳定性,对 MDA-MB-231乳腺癌细胞的细胞毒性以及细胞内摄取情况,实验结果表明Cur-oHM胶束与培养基配伍稳定性良好,可有效被MDA-MB-231乳腺癌细胞摄取,对MDA-MB-231乳腺癌细胞有一定的毒性,抑制其生长。分别建立CD44受体低表达MCF-7乳腺癌细胞以及CD44受体高表达A549肺癌细胞和MDA-MB-231乳腺癌细胞荷瘤裸鼠模型,对Cur-oHM胶束肿瘤靶向性进行考察,结果表明Cur-oHM胶束对CD44受体低表达的MCF-7乳腺癌细胞肿瘤靶向不明显,对CD44受体高表达的A549肺癌细胞以及MDA-MB-231乳腺癌细胞肿瘤靶向明显,初步证明了Cur-oHM胶束对CD44受体的靶向作用。
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