pH敏感性共载药脂质-介孔二氧化硅复合纳米载体的构建与体外性能

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当前研发原创性肿瘤药物新化合物的难度越来越大,利用现有肿瘤药物,采取联合给药方式,设计同时递送两种或两种以上药物的药物共传递系统成为了药物传递系统研究的新热点。阿霉素(DOX)与姜黄素(CUR)是临床使用较多的抗肿瘤药物,在姜黄素先于阿霉素给药序贯给药的条件下,两者产生协同增效作用。而阿霉素是水溶性药物,而姜黄素是脂溶性药物,单一载体材料难以满足同时共载两种溶解性质不同的药物,且要实现姜黄素、阿霉素次序释放要求。介孔二氧化硅纳米粒是一种无机药物载体,适用于负载水溶性药物,脂质是一种有机载体,适用负载脂溶性药物。论文结合介孔二氧化硅与脂质的特点,并避免两者缺陷,设计一种具有pH敏感释放特性的脂质/介孔硅双层结构的有机/无机材料复合载体:以介孔硅为载体内层,负载水溶性药物阿霉素;脂质作为复合材料的外层,负载脂溶性药物姜黄素;脂质表面由pH敏感性聚合物修饰。以姜黄素、阿霉素为模型药物,磷脂为表面活性剂,MPEG2000-DSPE为pH敏感性表面修饰材料,脂质/姜黄素为油相,乙醇为助表面活性剂,介孔二氧化硅纳米粒为基核,分散在水相中,采用复乳法制备W/O/W乳液,经冷冻干燥后,制备共载药脂质/介孔二氧化硅复合纳米粒。通过TEM、SEM、FT-IR、DSC、XRD、纳米粒度分析仪等对复合纳米粒子的表观形貌、粒径、晶型结构、官能团分析,热力学的性质的改变等进行一系列的表征与分析,并测定复合纳米粒子的包封率与载药量,研究其体外释放行为及其释放机理,借此判断复合纳米粒子的缓释控释行为,再对其抗氧化性能进行探索研究,了解复合纳米粒子经过修饰后其抗氧化性能的提升效果。根据药学性质测定结果,未修饰的复合纳米粒负载的阿霉素载药量和包封率分别为(4.33±0.06%)、(76.28±0.91%),姜黄素的载药量和包封率分别为(2.81±0.03%)、(82.47±0.76%),而MPEG2000-DSPE修饰的复合纳米粒负载阿霉素的载药量和包封率分别为(3.93±0.04%)、(79.46±0.83%),负载姜黄素的载药量和包封率分别为(2.33±0.02%)、(78.53±0.69%)。未修饰的复合纳米粒的粒径为338 nm左右,MPEG2000-DSPE修饰的载药复合纳米粒的粒径为320 nm左右,MPEG2000-DSPE修饰未载药纳米粒的粒径为312 nm左右。根据多种仪器的表征与数据分析,MPEG2000-DSPE修饰后的复合纳米粒子微观形貌呈规则球形,且粒子之间不团聚,分散性更好。物相与晶型、官能团分析表明,脂质与二氧化硅发生偶联作用,MPEG2000-DSPE修饰在脂质表面,形成脂质包覆二氧化硅的核壳式双层结构复合载体。脂质以α、β、β’混合晶型结晶,形成具有晶格缺陷的晶体结构。阿霉素以非晶态吸附在介孔硅孔道中,姜黄素以非晶态分散在晶格缺陷中,提高双层载体的载药稳定性。体外释放实验表明,姜黄素先于阿霉素快速释放,阿霉素在脂质崩解后缓慢释放出来,实现了药物的次序释放。经过MPEG2000-DSPE修饰后的复合纳米粒子在模拟肿瘤间质液pH6.0的环境中体外释放遵循双向动力学模型,扩散与溶蚀协同发挥作用,具有缓释控释的效果,与未修饰的纳米粒相比,药物的释放度更高,表现出明显的pH敏感性触发释放效应,有利于对肿瘤微环境产生敏锐响应。复合纳米粒子在经过修饰后提高了药物抗氧化性能,促进了姜黄素与阿霉素协同增效作用,保证了药物活性分子在体内的稳定性,表现了未来临床应用的前景。
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