溫度-氧化還原響應(yīng)的納米凝膠用于近紅外光激發(fā)的光熱-化療協(xié)同的抗腫瘤研究.pdf

1、在腫瘤的治療中，納米載藥系統(tǒng)的EPR效應(yīng)（Enhanced permeability and retention，EPR）使其運(yùn)輸?shù)乃幬锬芨嗟卦谀[瘤部位蓄積，因此與游離藥物相比具有更好的療效，同時(shí)可避免造成系統(tǒng)毒性。納米載藥系統(tǒng)在體內(nèi)要經(jīng)歷多重生理屏障才能實(shí)現(xiàn)有效的抗腫瘤效果，如血液中的的長(zhǎng)循環(huán)、在腫瘤組織的蓄積和深部穿透、被腫瘤細(xì)胞有效攝取、溶酶體逃逸以及藥物在胞內(nèi)的定點(diǎn)釋放。為了克服這些生理屏障，一些智能型納米載藥系統(tǒng)如pH敏感型

2、納米載藥系統(tǒng)和氧化還原響應(yīng)型納米載藥系統(tǒng)等被廣泛研究。但這些智能型納米載藥系統(tǒng)不能同時(shí)克服所有生理屏障，因而無(wú)法有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)。熱療（Hyperthermia）作為一種治療腫瘤的手段，不但可以通過(guò)熱直接殺傷腫瘤細(xì)胞，增加腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的敏感性，還可以擴(kuò)張腫瘤組織的血管加快血流，并增加藥物在血管中的滲透性。近年來(lái)，近紅外光（near-infrared，NIR）介導(dǎo)的熱療通常作為一種協(xié)助手段和化療同時(shí)應(yīng)用于腫瘤的治療。對(duì)于具有溫敏性

3、的納米載藥系統(tǒng)，熱療可使其尺寸收縮而增加藥物在腫瘤組織的蓄積、穿透深度和被腫瘤細(xì)胞的攝取，從而克服體內(nèi)的多重生理屏障。本文采用溫度/氧化還原響應(yīng)型納米凝膠負(fù)載吲哚菁綠（Indocyanine green，ICG）和阿霉素（Doxorubicin，DOX）構(gòu)建光熱-化療協(xié)同治療體系，探討載藥納米凝膠在血液中的長(zhǎng)循環(huán)作用，探討NIR對(duì)載藥納米凝膠在腫瘤組織的蓄積、深部穿透、被腫瘤細(xì)胞的攝取和藥物在胞內(nèi)的定點(diǎn)釋放的影響，并研究光熱-化療協(xié)同治

4、療的抗腫瘤效果。
　　主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下：
　　1）合成以溫敏N-異丙基丙烯酰胺（NIPAM）、pH敏感N-甲基烯丙基胺（MAA）和兩性聚離子磺基甜菜堿甲基丙烯酸甲酯（SBMA）為單體，以含有二硫鍵的N,N'-雙(丙烯酰)胱胺（BAC）為交聯(lián)劑，交聯(lián)而成溫度/氧化還原響應(yīng)型納米凝膠。通過(guò)有機(jī)溶劑揮發(fā)的方法負(fù)載DOX和ICG形成載藥納米凝膠（簡(jiǎn)寫為I/D@NG），I/D@NG的粒徑在110nm左右，在pH7.4條件下電位為

5、-17.2mV，I/D@NG在電鏡下呈較規(guī)整的球形。I/D@NG在pH7.4條件下的的臨界相轉(zhuǎn)變溫度（The lower critical solution temperature，VPTT）為40.6℃，大于37℃而呈現(xiàn)親水狀態(tài)。研究了I/D@NG的體外光熱效應(yīng)以及光熱效應(yīng)對(duì)其粒徑的影響。與游離ICG/DOX相比，I/D@NG在體外有更高的光熱轉(zhuǎn)換效率，且光熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量能使I/D@NG的粒徑急劇收縮。探討了I/D@NG的

6、體外釋藥行為，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明I/D@NG釋放藥物具有NIR和GSH雙重響應(yīng)性。
　　2）探討了I/D@NG在SD大鼠體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)行為，結(jié)果表明載藥納米凝膠具有血液長(zhǎng)循環(huán)作用。進(jìn)一步研究了在NIR的照射下I/D@NG在荷瘤小鼠的腫瘤部位的蓄積、穿透深度、被腫瘤細(xì)胞的攝取和在胞內(nèi)的藥物釋放的行為。實(shí)驗(yàn)表明，NIR能增加I/D@NG在腫瘤部位的蓄積和穿透深度，增加腫瘤細(xì)胞的藥物攝取量，同時(shí)ICG在NIR照射下產(chǎn)生的單線態(tài)氧促進(jìn)I/D@

7、NG的溶酶體逃逸，I/D@NG進(jìn)一步在光熱作用及胞內(nèi)高濃度GSH條件下響應(yīng)性釋放藥物。
　　3）研究了I/D@NG的光熱-化療協(xié)同治療對(duì)HepG2細(xì)胞的毒性以及體內(nèi)抗腫瘤作用，并對(duì)其安全性做了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)證明I/D@NG的光熱-化療協(xié)同治療能最大程度地殺傷腫瘤細(xì)胞從而有效抑制腫瘤的生長(zhǎng)，治療過(guò)程中并未產(chǎn)生系統(tǒng)毒性。
　　綜上所述，我們以溫度/氧化還原響應(yīng)型的納米凝膠作為載藥系統(tǒng)，同時(shí)包載DOX和ICG進(jìn)行腫瘤光熱-化療協(xié)同治療