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近年来,大量研究报道了共载化疗药物和基因药物的阳离子纳米载体,该载药纳米载体能同时达到化疗和基因治疗的目的,相互协同抑制肿瘤的生长。基于此,本文在课题组前期研究的基础上进一步开展共载化学药物和CpG ODN的GA-PEI-PLGA纳米给药系统的研究。在前期的研究中,本课题组已成功利用EDC·HCl以及NHS的催化作用,将肝靶向性分子GA、疏水性PLGA和亲水性PEI通过化学合成方法形成GA修饰的PEI-PLGA共聚物——GA-PEI-PLGA。本文应用TNBS法测定GA-PEI-PLGA中PLGA和GA的取代度分别为(11.48±0.48)%和(19.26±1.89)%。酸碱滴定法结果也表明虽然其质子缓冲能力不如PEI,但GA-PEI-PLGA仍保留较好的质子缓冲能力。本文以大鼠血浆中AST、ALT、TP及CRE的含量为指标,结合组织切片观察,考察了GA-PEI-PLGA和PEI-PLGA纳米粒对肝脏和肾脏的毒性。结果表明,经多次注射后两种纳米粒在一定程度上均会影响肝脏的功能,但与PEI-PLGA纳米粒相比,经GA修饰后的GA-PEI-PLGA纳米粒的肝毒性则大大降低。而PEI-PLGA纳米粒和GA-PEI-PLGA纳米粒均不会影响肾脏的功能。为了进一步研究GA-PEI-PLGA纳米粒共载化学药物和基因药物后的性质,本文选择了羟基喜树碱(HCPT)和CpG ODN作为模型药物。HCPT可选择性地抑制拓扑异构酶I而干扰DNA的复制,从而有效抑制肝癌细胞的生长。CpG ODN作为免疫佐剂可以诱导Th1型免疫反应,激活巨噬细胞、DC细胞和NK细胞等免疫细胞分泌TNF-α、IFN-γ及IL-12等细胞因子杀伤肿瘤细胞,并能够逆转肝癌免疫抑制状态。采用超声乳化-减压溶剂挥发法制备HCPT/GA-PEI-PLGA纳米粒,并以载药量和包封率为考察指标对其制备工艺进行优化。优化后的处方工艺为:药物/载体比3:10、油相/水相体积比1:9、超声功率60%、超声时间15min。制得的载药纳米粒包封率高达(87.52±3.91)%,载药量为(20.10±4.72)%。采用动态透析法考察hcpt/ga-pei-plga纳米粒的体外释药特性,结果表明ga-pei-plga纳米粒可延缓hcpt的释放,药物释放符合higuchi方程。凝胶电泳结果也表明,当cpgodn与ga-pei-plga比例为1:10(w/w)时,cpgodn能充分包载到hcpt/ga-pei-plga纳米粒中。所制得的cpg/hcpt/ga-pei-plga纳米粒呈类球形,粒径大小均一,分布均匀,稳定性好,平均粒径为(145.7±13.5)nm,zeta电位为(23.11±2.29)mv。本文选用人源性bel-7402肝癌细胞、hepg2肝癌细胞和spc-a-1肺腺癌细胞作为细胞模型来验证cpg/hcpt/ga-pei-plga纳米粒能否协同抑制肿瘤细胞的生长。结果表明,hcpt/ga-pei-plga纳米粒和hcpt/pei-plga纳米粒对三种肿瘤细胞的抑制作用均显著强于游离hcpt药物。无论是单载hcpt还是共载hcpt和cpgodn,ga-pei-plga纳米粒组对hepg2细胞和bel-7402细胞的抑制作用显著高于pei-plga纳米粒组,但是载药后的ga-pei-plga纳米粒和pei-plga纳米粒对spc-a-1细胞的抑制作用却没有显著性差异,这表明ga-pei-plga纳米粒具有一定的肝靶向作用。虽然cpgodn对肿瘤细胞没有直接杀伤作用,但是其能够增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,因此,cpg/hcpt/ga-pei-plga纳米粒和cpg/hcpt/pei-plga纳米粒对三种肿瘤细胞的抑制作用显著强于hcpt/ga-pei-plga纳米粒和hcpt/pei-plga纳米粒,也显著强于hcpt和cpgodn游离药物的混合溶液。此外,选择鼠源巨噬细胞raw264.7细胞考察了载药纳米粒的免疫刺激活性。由于hcpt能直接杀伤raw264.7细胞,cpg/hcpt/ga-pei-plga纳米粒刺激raw264.7细胞分泌tnf-α的量不如cpg/ga-pei-plga纳米粒,但cpg/hcpt/ga-pei-plga纳米粒仍能保持较好的免疫刺激活性。hcpt/ga-pei-plga纳米粒在小鼠体内分布实验结果表明,尾静脉注射给药后,hcpt/pei-plga纳米粒组和hcpt注射液组中药物随着血液分布至全身各器官,而hcpt/ga-pei-plga纳米粒组中药物主要积聚在肝脏部位,肝脏的药物浓度始终远远高于血浆、心、脾、肺和肾等器官组织,表明ga-pei-plga纳米粒具有明显的趋肝性,不仅能延长hcpt在肝脏部位的作用时间,同时也能降低HCPT对其他脏器的毒性。GA-PEI-PLGA纳米粒是一种具有广阔应用前景的主动肝靶向纳米给药系统。