逐級(jí)pH響應(yīng)納米載藥體系的制備及克服腫瘤多藥耐藥性的研究
發(fā)布時(shí)間:2018-06-30 16:57
本文選題:逐級(jí)釋藥 + pH; 參考:《河北大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:腫瘤是目前威脅人類(lèi)生命的最嚴(yán)重的疾病之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),90%以上的腫瘤患者是因?yàn)槟退幮远鴮?dǎo)致臨床化療失敗。導(dǎo)致腫瘤耐藥性的原因是多方面的,其中由于腫瘤的快速增長(zhǎng),腫瘤微環(huán)境表現(xiàn)出的一些異,F(xiàn)象,如高壓、缺氧、酸性環(huán)境以及新生血管生成現(xiàn)象進(jìn)一步導(dǎo)致了腫瘤的耐藥性。腫瘤間質(zhì)中的高壓現(xiàn)象直接導(dǎo)致抗癌藥物難以進(jìn)入腫瘤組織;腫瘤缺氧環(huán)境會(huì)激活低氧誘導(dǎo)因子(HIF-1)生成而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞的耐受能力增加;而新生血管生成會(huì)促進(jìn)血栓形成并導(dǎo)致血氧供給不通暢。這些特定的腫瘤微環(huán)境為化療藥物到達(dá)腫瘤組織設(shè)置了巨大的障礙。因此,如何增加化療藥物在耐藥腫瘤內(nèi)的有效濃度是治療腫瘤的關(guān)鍵。本課題設(shè)計(jì)并合成多功能逐級(jí)p H響應(yīng)釋藥的納米載藥體系,該體系具有顯著的長(zhǎng)循環(huán)功能。它可以先釋放抗腫瘤血管藥物改善腫瘤微環(huán)境,使腫瘤血管暫時(shí)“正;,為腫瘤血管給藥提供有利條件,然后增加抗腫瘤藥物在耐藥腫瘤細(xì)胞內(nèi)的有效藥物濃度,從而協(xié)同發(fā)揮作用抗多藥耐藥腫瘤。本課題采用抗腫瘤新生血管藥物康普瑞汀A4(CA4)和聚天冬氨酸-肼-阿霉素大分子前藥(Pasp-DOX)作為藥物模型,將具有生物相容性的聚乙二醇-組氨酸共聚物(簡(jiǎn)稱(chēng)PEG-Phis)作為藥物載體來(lái)制備納米載藥膠束。本課題主要對(duì)聚合物的合成及結(jié)構(gòu)確證、納米膠束的制備和制劑學(xué)性質(zhì)、細(xì)胞毒性、細(xì)胞內(nèi)吞及其內(nèi)吞機(jī)制、體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)行為進(jìn)行研究。(1)以聚組氨酸為疏水基團(tuán),聚乙二醇為親水基團(tuán),通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)合成不同長(zhǎng)度疏水鏈的聚乙二醇-組氨酸共聚物(簡(jiǎn)稱(chēng)PEG-Phis20、PEG-Phis40、PEG-Phis60、PEG-Phis80),采用1H-NMR確證目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu),并采用酸堿滴定法選取在p H5.6-7.1的范圍具有顯著緩沖能力的PEG-Phis40和PEG-Phis60共聚物作為納米藥物載體,同時(shí)采用尼羅紅熒光探針?lè)y(cè)定選取載體的臨界膠束濃度;抗腫瘤藥物阿霉素(DOX)以p H響應(yīng)斷裂的腙鍵(肼鍵)鍵合到聚天冬氨酸上合成大分子前藥聚天冬氨酸-肼-阿霉素(Pasp-DOX),并采用1H-NMR確證了目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)。(2)以抗血管藥物康普瑞汀(CA4)和聚天冬氨酸-肼-阿霉素(Pasp-DOX)作為藥物模型,以聚乙二醇-組氨酸共聚物PEG-Phis40和PEG-Phis60共聚物為納米藥物載體,采用一步納米沉淀法制備膠束。以粒徑、包封率以及血清穩(wěn)定性作為指標(biāo),對(duì)納米膠束的制備工藝和處方條件進(jìn)行優(yōu)化和篩選,并對(duì)納米膠束的制劑學(xué)性質(zhì)進(jìn)行考察。TEM和DLS結(jié)果均顯示,與PEG-Phis40共聚物形成的納米載藥體系相比,PEG-Phis60共聚物形成的納米載藥體系分散性較好、粒徑均一、呈球形,對(duì)CA4和DOX的包封率分別為98.1%和96.1%,而且血清穩(wěn)定性較好,因此優(yōu)選PEG-Phis60制成的納米載藥體系進(jìn)行后續(xù)研究。我們通過(guò)體外模擬腫瘤微環(huán)境以及腫瘤細(xì)胞內(nèi)溶酶體的酸度值,把PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4納米載藥體系加入到不同p H值的酸性環(huán)境進(jìn)行粒徑檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著酸度增加,PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4納米載藥體系的粒徑隨之變大,且TEM檢測(cè)顯示,p H 5.0條件下,PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4納米載藥體系發(fā)生解膠束行為。采用透析法考察該納米載藥膠束中的CA4和DOX兩種藥物的體外釋放,結(jié)果表明,納米載藥膠束的CA4和DOX的釋放具有p H響應(yīng)性。p H 7.4條件下CA4在12 h內(nèi)累計(jì)釋放量為8.7%,而在p H 6.6條件下CA4發(fā)生突釋,12 h累計(jì)釋放64.1%。而DOX的釋放相對(duì)持久,當(dāng)p H變化到5.8,DOX釋放加速,14 d累積釋放量達(dá)到57.1%。此種釋藥方式說(shuō)明該納米載藥體系可以先釋藥改善腫瘤微環(huán)境,使腫瘤血管暫時(shí)“正;苯o腫瘤血管給藥提供有利條件,然后抗腫瘤大分子前藥進(jìn)入腫瘤細(xì)胞后斷裂腙鍵釋放抗腫瘤藥物,以此達(dá)到協(xié)同抗腫瘤的目的。(3)以人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC作為模擬體內(nèi)腫瘤血管微環(huán)境的細(xì)胞模型,以乳腺癌敏感株MCF-7細(xì)胞(乳腺癌耐藥株MCF-7/ADR細(xì)胞)作為體內(nèi)腫瘤細(xì)胞的模型,通過(guò)檢測(cè)這兩種細(xì)胞的先后殺傷順序進(jìn)一步證明PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4納米載藥體系確實(shí)具有響應(yīng)腫瘤微環(huán)境和腫瘤細(xì)胞溶酶體的p H而程序釋藥的性質(zhì)。分別以MCF-7和MCF-7/ADR細(xì)胞為模型,以CA4、DOX、Pasp-DOX、DOX+CA4、Pasp-DOX+CA4、PEG-Phis60/DOX/CA4等制劑為參照,檢測(cè)PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4的細(xì)胞毒性、細(xì)胞內(nèi)吞及內(nèi)吞機(jī)制等。MTT實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于MCF-7細(xì)胞,各制劑均具有一定的抗腫瘤活性,但對(duì)于MCF-7/ADR細(xì)胞,各藥物制劑的抗腫瘤活性表現(xiàn)出很大差異。其中PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4制劑在MCF-7/ADR細(xì)胞中呈現(xiàn)顯著的細(xì)胞毒性,能顯著地克服腫瘤的多藥耐藥性。采用流式細(xì)胞儀和共聚焦顯微鏡技術(shù)評(píng)價(jià)了納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4在MCF-7以及MCF-7/ADR細(xì)胞中內(nèi)吞情況,結(jié)果表明納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4能顯著提高藥物在耐藥腫瘤細(xì)胞中的內(nèi)吞,內(nèi)吞抑制實(shí)驗(yàn)表明兩種納米載藥體系具有不同的入胞方式。(4)采用非房室模型模擬了各制劑在小鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì)。藥動(dòng)學(xué)參數(shù)表明,納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4能夠顯著提高阿霉素藥時(shí)曲線下面積,增加藥物在血漿中的循環(huán)時(shí)間,達(dá)到長(zhǎng)循環(huán)的效果,從而能更好地使納米膠束通過(guò)EPR效應(yīng)分布到腫瘤區(qū)域發(fā)揮療效。體內(nèi)藥效學(xué)結(jié)果表明,納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4能顯著抑制荷耐藥性乳腺癌移植瘤BALB/C裸鼠的腫瘤增長(zhǎng),抑瘤率達(dá)到91.8%。體內(nèi)臟器及腫瘤熒光成像實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4具有一定的腫瘤靶向性,而較少分布于正常組織。Masson三原色法和CD31免疫組化染色結(jié)果表明納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4具有抗腫瘤新生血管生成并顯著改善腫瘤微環(huán)境的作用,小鼠腫瘤切片的TUNEL和HE染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4能顯著地引起腫瘤細(xì)胞的凋亡。同時(shí)WBC實(shí)驗(yàn)表明納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4可以顯著降低DOX的心臟毒性,荷瘤裸鼠體重的變化以及正常臟器(如心、肝、腎)的HE染色等結(jié)果顯示納米載藥膠束PEG-Phis60/Pasp-DOX/CA4能顯著降低化療藥物毒副作用,生物安全性高。
[Abstract]:A nanometer drug - carrying system for treating tumor is composed of poly ( polyethylene glycol - Phis20 , PEG - Phis40 , PEG - Phis60 , PEG - Phis80 ) with biological compatibility . The results showed that PEG - Phis60 / Pasp - A / CA4 nano - drug - loading system had better dispersion and stable serum stability . The results showed that PEG - Phis60 / Pasp - A / CA4 nano - drug - loading system had better dispersion than that of PEG - Phis40 copolymer . ( 3 ) In MCF - 7 and MCF - 7 / ADR cells , the cytotoxicity , endocytosis and endocytosis of tumor cells were investigated by MTT assay .
【學(xué)位授予單位】:河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TQ460.1;TB383.1
【參考文獻(xiàn)】
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1 陳大為;鄢璐;喬明曦;胡海洋;趙秀麗;陳曦;鄧意輝;;多西他賽pH敏感嵌段共聚物膠束的制備[J];藥學(xué)學(xué)報(bào);2008年10期
,本文編號(hào):2086172
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