基于mPEg-PBLg-SS-DTX的氧化還原敏感載藥系統(tǒng)的研究.pdf

1、癌癥已經成為危害人類身體健康的主要因素之一，在世界范圍內引起了廣泛關注。目前，在臨床上用于治療癌癥的主要方法包括化學治療、放射治療、手術治療等。多西他賽(DTX)是一種在臨床上已得到廣泛應用的化療藥物，它是紫杉醇的半合成衍生物，是一種廣譜抗癌藥，對乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、頭頸癌等癌癥均具有治療作用。但是，由于DTX的水溶性差，在臨床應用中，通常在其注射液中加入一定量的吐溫-80等增溶劑以增加其溶解性，易引起嚴重的副反應，如過敏反

2、應等。另外，由于DTX的組織選擇性差，容易對正常細胞造成毒副作用。
　　為了增加DTX的溶解性，增加其對腫瘤組織的靶向性，人們近些年研究了多種藥物傳遞系統(tǒng)，如囊泡、納米粒、聚合物膠束、聚合物-藥物結合物膠束等。其中，聚合物膠束是由兩親性嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級別的核殼結構，親水性嵌段形成聚合物膠束的外殼，而疏水性嵌段組成其疏水性的內核，該疏水內核可以裝載疏水性的藥物。如果將藥物與親水性或者兩親性嵌段共聚物通過化學鍵結合，

3、則可形成聚合物-藥物結合物膠束。聚合物-藥物結合物膠束具有載藥量高、穩(wěn)定性好、藥物釋放緩慢等優(yōu)點，具有較好的抗腫瘤效果。另外，可通過環(huán)境敏感的化學鍵將聚合物與藥物結合，使聚合物-藥物結合物膠束具有氧化還原敏感性、pH敏感性、酶敏感性等等。
　　為了增加DTX的溶解性，降低其毒副作用，本課題將DTX通過一個含有二硫鍵的連接臂與兩親性嵌段共聚物mPEG-PBLG相連，合成了氧化還原敏感的mPEG-PBLG-SS-DTX嵌段。該嵌段可以

4、在水中自組裝形成膠束，并通過對此膠束進行進一步修飾，形成多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束，該混合膠束同時具有氧化還原敏感性和主動靶向性，表現(xiàn)出更好的抗腫瘤效果。
　　本課題的主要研究內容包括以下三點:
　　(1)兩種具有不同分子量的 mPEG-PBLG-SS-DTX（mPEG2000-PBLG1750-SS-DTX和mPEG5000-PBLG1750-SS-DTX）的合成和表征。以具有不同分子

5、量的mPEG-NH2為大分子引發(fā)劑，與γ-Bzl-L-Glu-NCA單體發(fā)生開環(huán)聚合反應，生成具有不同分子量的兩親性嵌段共聚物mPEG-PBLG（mPEG2000-PBLG1750和mPEG5000-PBLG1750）。然后，通過一個含有二硫鍵的連接臂將DTX與mPEG-PBLG結合，得到氧化還原敏感的聚合物-藥物結合物mPEG-PBLG-SS-DTX。并分別利用1H-NMR和FT-IR確定中間產物和mPEG-PBLG-SS-DTX的合

6、成成功。
　　(2)氧化還原敏感的mPEG-PBLG-SS-DTX膠束的制備、表征和體外抗腫瘤評價。由于聚合物-藥物結合物mPEG-PBLG-SS-DTX具有兩親性，在水溶液中可以自組裝形成具有核殼結構的膠束，所以在本實驗中我們通過透析法將其制備成膠束。該膠束在TEM下呈現(xiàn)出粒徑均一、圓整的球形，利用DLS測得的粒徑分別為101.3±1.4和148.9±1.4 nm，且粒徑布均勻，這兩種膠束的Zeta電勢分別為-20.1±0.1和

7、-14.5±0.1 mV，表明這兩種mPEG-PBLG-SS-DTX膠束具有較好的穩(wěn)定性。紫外分光光度計法測得的這兩種膠束的載藥量分別為(13.9±0.8)％和（9.2±0.4）％。利用芘探針法測得的CMC均較低，分別為3.98和6.94μg/mL，這表明這兩種膠束即使在血液循環(huán)系統(tǒng)中被稀釋，仍可以保持結構穩(wěn)定。該膠束具有氧化還原敏感性，藥物的體外釋放實驗結果表明，在不存在還原性DTT的環(huán)境中，120 h后，約有10％的DTT從膠束中釋

8、放出來，而在DTT存在的條件下，DTX的釋放速率明顯加快，120 h后，DTX的累積釋放量達到40％左右，這說明DTX的釋放具有氧化還原敏感性。溶血性實驗結果表明，這兩種膠束的溶血率均較小(＜5％)，具有較好的血液相容性。在膠束的體外抗腫瘤評價中，以A549和MCF-7/ADR細胞為模型細胞。與DTX相比，mPEG-PBLG-SS-DTX膠束對這兩種細胞表現(xiàn)出更好的細胞抑制率，mPEG-PBLG-SS-DTX膠束對MCF-7/ADR細胞

9、24 h的IC50值約為DTX的十五分之一。另外，體外攝取實驗結果表明，A549和MCF-7/ADR細胞對mPEG-PBLG-SS-DTX/C-6膠束的攝取效率要強于對C-6的攝取效率，這與細胞毒性實驗的結果一致。
　　(3)多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的制備、表征和體外抗腫瘤評價。本部分選用具有較大載藥量的mPEG2000-PBLG1750-SS-DTX與含有主動靶向分子的mPEG-FA混合，

10、通過透析法制備了多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束，該混合膠束不僅具有氧化還原敏感性，還具有主動靶向性。在加入mPEG-FA后，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束呈現(xiàn)出粒徑均一、形態(tài)圓整的球形，且粒徑和載藥量分別為129.7±2.1nm和（9.0±1.7）％。利用芘探針法測得的CMC為5.08μg/mL，這與mPEG-PBLG-SS-DTX膠束的相似，表明該混合膠束在血液循環(huán)系統(tǒng)中可保

11、持結構的穩(wěn)定。溶血實驗結果表明，不同濃度的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束溶液的溶血率均小于5％，說明該混合膠束不會引起紅細胞的溶血。藥物的體外釋放實驗結果表明，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束仍然具有氧化還原敏感性。另外，將葉酸受體(FR)低表達的A549細胞和FR高表達的MCF-7細胞作為模型細胞，對mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的抗腫瘤效果進行評價。細胞毒性

12、實驗結果表明，對于A549細胞，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的抑制率與mPEG-PBLG-SS-DTX膠束無明顯差別，而對于MCF-7細胞，前者要明顯高于后者，這說明mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束具有主動靶向性，對FR高表達的腫瘤細胞具有更好的抗腫瘤效果。在細胞攝取實驗中，A549細胞對mPEG-PBLG-SS-DTX/C-6膠束、mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C

13、-6混合膠束和mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束+2 mM FA的細胞攝取效率無明顯的差別，而在MCF-7細胞中，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束進入細胞的效率要明顯高于其他兩者，這表明mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束可通過FR介導的細胞內吞作用進入細胞，這使其細胞攝取效率得到了顯著的提高。細胞凋亡實驗展現(xiàn)出了類似的結果，mPEG-PBLG-S