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背景癌症严重危害人类健康,目前仍然是一个难以攻克的医学难关。肿瘤微环境(TME)与肿瘤细胞之间相互影响,对肿瘤的发生,生长和转移起着至关重要的作用。基于肿瘤微环境的实体瘤的高通透性和滞留效应(EPR效应)为肿瘤的靶向治疗提供了一种新的策略。目前临床上主要通过手术摘除、化学药物治疗和放射治疗等方式治疗癌症。而最常用的治疗手段之一化学药物治疗所使用的的化学药物在临床上大多数为注射剂,如环磷酰胺、多西紫杉醇、盐酸阿霉素等。但注射剂的使用也带来了一系列的副作用:1.静脉注射过程中会导致药物在患者体内短时间内即达到超过最大可耐受浓度的剂量,给机体带来严重的伤害,随后又在体内循环系统中被迅速代谢;2.药物的注射剂为了增强其溶解性,在施用前通常需要加入不同的助溶剂,而大多数的助溶剂还会导致过敏等不良反应的出现。口服化学疗法相比于静脉注射给药,其优势明显:1.在药物施用期间可以维持在体循环的有效药物浓度,从而增强疗效;2.经口施用药物有效避免了助溶剂带来的副作用,并减少了患者治疗期间的痛苦,且无需住院治疗,因此口服化疗有较高的患者依从性,提高了患者的生存质量。但口服化疗尚有部分问题亟待解决:1.大多数的抗癌药物其亲水性较差,在经口给药时通常会经过胃肠道(gastrointestinal tract,GI),从而导致药物的稳定性降低,从而降低药物的生物利用度;2.针对不同疏水性抗癌药物的部分研究表明,大多数抗癌药物并不能直接经口服化疗途径吸收,只有极少部分药物才能进入在体循环发挥作用。实验目的基于TME、EPR效应的理论,并与当代纳米递药技术相结合,我们提出将抗癌药物多柔比星(Doxorubicin,DOX)荷载在羧甲基壳聚糖(Carboxymethyl chitosan,CMC)与聚乳酸-聚羟基乙酸[poly(lactide-co-glycolide),PLGA]中制备成CMC/PLGA/DOX NPs,并用于口服给药。经过考察其作为药物的理化性质和体外释放特性,研究该纳米粒对DOX肠道吸收的促进作用并阐明其机制。经验证这种口服纳米递送策略可提高抗癌效果的科研假设。实验方法1.制备与表征 我们采用乳化-溶剂挥发法成功制备CMC/PLGA/DOX NPs,同时对所制备的纳米粒进行了物理化学表征的检测。通过高压透射电子显微镜观察了纳米粒的表面形态和分散情况。纳米颗粒的平均粒径和表面电荷采用Zeta PALS高分辨电势及粒度分析仪对其进行了检测。利用差式扫描量热法分析了纳米颗粒的制备稳定性进行了检测。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X衍射(XRD)检测游离药是否被成功包载进纳米颗粒中。使用荧光分光光度计检测了药物的荧光强度,计算纳米颗粒的包载率和载药率,以及体外p H敏感性释放的情况。2.Caco-2细胞的药物摄取和摄取抑制剂研究Caco-2细胞内药物摄取研究和抑制剂实验探究CMC/PLGA NPs促进DOX口服吸收效应及其可能机制;利用CCK-8法研究CMC/PLGA NPs的细胞毒性。3.药代动力学研究采用微孔板法对大鼠进行了DOX的静脉注射、DOX的口服给药和CMC/PLGA/DOX NPs口服给药的药代动力学的研究。结果1.纳米颗粒的物理化学表征我们制备的纳米颗粒粒径均在100-200 nm,粒径均一且分散性良好。由于纳米粒的表面带负电荷纳米粒未发生聚集现象。差式扫描量热法、傅里叶红外和X衍射结果显示,游离药均已成功载入纳米粒中,且性状稳定。荧光分光光度计检测到CMC/PLGA/DOX NPs具有较高的包封率和载药率,能够满足本研究后续实验的需求。此外,CMC/PLGA/DOX NPs能够在胃酸环境下保持稳定且能响应不同的p H,实现药物的控释。2.Caco-2细胞的药物摄取和摄取抑制剂研究Caco-2细胞内药物摄取研究显示CMC/PLGA/DOX NPs能在1h-4h内被有效摄取,抑制剂研究结果显示CMC/PLGA/DOX NPs的入胞机制主要由网格蛋白介导的胞吞作用有关。体外细胞毒性实验结果表明CMC/PLGA NPs是一种无毒的递药载体。3.药代动力学研究大鼠药代动力学研究表明,CMC/PLGA/DOX NPs在24 h能够显著延长DOX的在体循环时间,避免了药物被迅速代谢,并避免了药物超过最大耐受浓度给机体带来的损伤。结论在本研究中,我们设计并研制了一种可用于口服的靶向递送纳米颗粒:CMC/PLGA/DOX NPs。该口服靶向递送纳米颗粒能在胃肠道环境下保持稳定,同时具有不同的p H响应性,通过网格蛋白介导的胞吞作用进行纳米颗粒的运输,能有效提高DOX的在体生物利用度。