智能型羧甲基殼聚糖納米凝膠藥物傳遞系統(tǒng)的制備及性能研究.pdf

1、當(dāng)前，化學(xué)療法仍然是臨床上醫(yī)治多種癌癥的主要手段。然而，大多數(shù)小分子化療藥物通常會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的毒副作用（心臟毒性、腎毒性、神經(jīng)毒性等）。因此，大量研究工作聚焦于脂質(zhì)體、納米粒子、膠束等納米級(jí)藥物傳遞系統(tǒng)(DDS)的設(shè)計(jì)，用以改善藥物功效和減少副作用。相比于其他納米載體，基于納米凝膠設(shè)計(jì)的藥物載體具有更高的血清穩(wěn)定性和更大的藥物負(fù)載能力。普通納米凝膠的藥物釋放通常是隨著納米凝膠的溶脹而被動(dòng)擴(kuò)散，導(dǎo)致在正常組織的非特異性藥物釋放和細(xì)胞毒性。因

2、此，具有特異性腫瘤靶向能力和刺激響應(yīng)行為(pH，熱或酶)的“智能”納米凝膠的設(shè)計(jì)顯得尤為迫切。眾所周知，許多活性靶向配體如RGD肽，苯基硼酸(PBA)，乳糖酸(LA)和葉酸(FA)等可以用于修飾納米凝膠，以提高其在腫瘤區(qū)域的富集能力。此外，使用酸敏感的交聯(lián)劑或酸可降解的聚合物制備得到的具有pH敏感性的納米凝膠，可以在腫瘤生理環(huán)境pH值低于正常組織pH值時(shí)實(shí)現(xiàn)藥物的控制釋放。
　　本工作以羧甲基殼聚糖為起始原料，含酸敏感原酸酯鍵的單

3、體作為交聯(lián)劑，小分子乳糖酸作為腫瘤靶向配體，制備兼具腫瘤靶向功能及pH響應(yīng)性釋藥功能的“智能”納米凝膠藥物載體。本論文的主要工作分為以下幾個(gè)部分:
　　(1)在本課題組已報(bào)道的兩端帶氨基的原酸酯單體的基礎(chǔ)上，將其與甲基丙烯酸酐反應(yīng)，得到兩端為雙鍵修飾的甲基丙烯酰原酸酯單體(OEAM)。將水溶性良好的羧甲基殼聚糖(CMCS)與甲基丙烯酸酐反應(yīng)制備甲基丙烯酰羧甲基殼聚糖(MCMCS)，進(jìn)而接枝上乳糖酸(LA)，獲得乳糖酸偶聯(lián)的甲基丙烯

4、酰羧甲基殼聚糖(LA-MCMCS)。通過核磁共振波譜和傅里葉紅外光譜圖證明OEAM、MCMCS的結(jié)構(gòu)。
　　(2)單體OEAM分別與MCMCS或LA-MCMCS在80℃條件下通過水溶液中的自由基聚合得到納米凝膠，分別命名為NG1和NG2。通過DLS、TEM、SEM等對(duì)納米凝膠的粒徑、穩(wěn)定性、酸降解性、微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了詳細(xì)表征。NG1和NG2的粒徑分別是197.8nm和168.2nm;透射電鏡和掃描電鏡成像觀測(cè)NG1和NG2呈規(guī)整球

5、形，大小、分布均一，且納米凝膠具有良好的時(shí)間穩(wěn)定性和生理穩(wěn)定性。不同pH值下的酸降解實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)含有原酸酯鍵的納米凝膠對(duì)酸不穩(wěn)定，平均粒徑持續(xù)增大，光散射強(qiáng)度持續(xù)降低。這說明了原酸酯鍵在弱酸環(huán)境下發(fā)生水解，引起納米凝膠的溶脹甚至解聚，有望實(shí)現(xiàn)pH響應(yīng)的藥物釋放。將模型藥物鹽酸阿霉素(DOX)負(fù)載到NG1和NG2中形成載藥納米凝膠NG1/DOX和NG2/DOX。依據(jù)鹽酸阿霉素的標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)得其載藥率分別達(dá)到16.39％和18.17％。進(jìn)一步詳細(xì)

6、研究了在不同的pH值下，NG1/DOX和NG2/DOX的體外藥物釋放行為。結(jié)果表明:兩種載藥納米凝膠的釋放曲線具有相似趨勢(shì)，釋放速率及釋放量都隨pH下降而增大，呈現(xiàn)出明顯的pH依賴性。
　　(3)通過多種平面細(xì)胞模型(2D)和三維細(xì)胞模型(3D)詳細(xì)考察了NG1/DOX和NG2/DOX的體外細(xì)胞毒性、細(xì)胞攝取能力和對(duì)癌細(xì)胞的生長抑制效果。MTT法顯示空白納米凝膠的細(xì)胞存活率都在95％以上，具有優(yōu)異的生物相容性。乳糖酸靶向載藥納米凝

7、膠(NG2/DOX)相比于非靶向納米凝膠NG1/DOX對(duì)HepG2和H22細(xì)胞具有更強(qiáng)的細(xì)胞毒性，而在SH-SY5Y細(xì)胞中的毒性無顯著的差別。此外，激光共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)乳糖酸修飾的靶向納米凝膠(NG2/DOX)在兩種肝癌細(xì)胞中的攝取遠(yuǎn)優(yōu)于非靶向組。證明乳糖酸修飾的納米凝膠能夠通過去唾液酸糖蛋白受體的介導(dǎo)提高細(xì)胞攝取及藥物輸送。3D細(xì)胞實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)NG2/DOX組在HepG2多細(xì)胞球體中的富集及滲透能力遠(yuǎn)高于NG1/DO