pH敏感生物可降解聚合物囊泡用于親水抗癌藥物的癌細(xì)胞內(nèi)釋放
發(fā)布時(shí)間:2017-05-10 22:07
本文關(guān)鍵詞:pH敏感生物可降解聚合物囊泡用于親水抗癌藥物的癌細(xì)胞內(nèi)釋放,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:親水性抗癌藥物包括蛋白質(zhì)和水溶性小分子抗癌藥物需要進(jìn)入腫瘤細(xì)胞內(nèi)部才能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。但是,臨床上直接使用這些抗癌藥物遇到諸多瓶頸,譬如,循環(huán)時(shí)間短、生物利用率低以及細(xì)胞膜穿透性差等,導(dǎo)致毒副反應(yīng)較大,藥效較低。納米載體尤其是聚合物囊泡有望解決這些問題。但是,傳統(tǒng)的聚合物囊泡包封親水藥物效率較低、細(xì)胞內(nèi)釋放緩慢,限制了其應(yīng)用。在本論文中,我們?cè)O(shè)計(jì)合成了內(nèi)涵體p H敏感、生物可降解聚合物囊泡用于高效裝載親水藥物及癌細(xì)胞內(nèi)的快速藥物釋放。第二章中,我們?cè)O(shè)計(jì)通過結(jié)合活性開環(huán)聚合和邁克爾加成反應(yīng)合成了三嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚(2,4,6-三甲氧基苯甲縮醛-季戊四醇)碳酸酯-b-聚(丁二酸修飾的碳酸酯)(PEG-PTMBPEC-PSAC),其自組織形成p H敏感、生物可降解具有不對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)的聚合物囊泡(CP);后者能高效裝載親水藥物鹽酸多柔比星(DOX?HCl),在巨噬細(xì)胞RAW264.7、人乳腺癌細(xì)胞MCF-7和耐藥性的MCF-7/DOXR細(xì)胞中體現(xiàn)了強(qiáng)抗癌活性。溶劑置換法制得的CP粒徑在145.2-158.3 nm之間,粒徑分布較窄(PDI0.1-0.18)。載DOX?HCl的PEG-PTMBPEC-PSAC囊泡(DOX?HCl-CP)體現(xiàn)了小粒徑、高裝載效率(可達(dá)96.8%)和酸響應(yīng)的藥物釋放性能。CLSM實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,DOX?HCl-CP在孵育6 h后就能把藥物有效運(yùn)輸?shù)組CF-7和MCF-7/DOXR細(xì)胞核中。MTT細(xì)胞毒性測(cè)試結(jié)果表明,該載藥囊泡可高效殺死RAW 264.7和MCF-7細(xì)胞,具有與自由DOX?HCl接近的半致死濃度(IC50為0.51μg/m L和0.87μg/m L),但是對(duì)MCF-7/DOXR細(xì)胞,其IC50比DOX?HCl的要低5倍。同時(shí)裝載無毒劑量的鹽酸維拉帕米(VRP)和DOX?HCl到該囊泡,使得該載藥囊泡的敏感性大大提高,藥效明顯提升(IC50為1.96μg/m L,比自由DOX?HCl的低29倍),可能是VRP抑制了細(xì)胞膜上p-糖蛋白的功能,從而逆轉(zhuǎn)MCF-7/DOXR的抗藥性。接著在第三章中,我們探索了表面偶聯(lián)PSMA靶向配體(Acupa)的PEG-PTMBPEC-PSAC囊泡在運(yùn)載蛋白藥物治療前列腺癌細(xì)胞中的應(yīng)用。兩種聚合物Acupa-PEG-PTMBPEC-PSAC和PEG-PTMBPEC-PSAC以特定比例共自組裝形成表面靶向分子密度可調(diào)、具有不對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)的囊泡(Acupa-CPs),其粒徑在160 nm左右,PDI為0.1-0.2。該Acupa-CPs展現(xiàn)出優(yōu)異的蛋白包封性能(效率67-96%)和酸刺激下快速蛋白釋放的性能。CLSM和MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果揭示了裝載細(xì)胞色素C的該囊泡(CC-Acupa10-CPs)相比于非靶向的CC-CPs和自由的CC,更能特異性靶向和高效釋放蛋白到PSMA過表達(dá)的LNCa P細(xì)胞中,表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤效率。更值得注意的是,裝載顆粒酶B的該囊泡(Gr B-Acupa10-CPs)能更加高效地誘導(dǎo)LNCa P細(xì)胞凋亡,其IC50低至1.6 n M。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Gr B-Acupa10-CPs靶向釋放蛋白到線粒體,促使線粒體通透性增強(qiáng)而釋放出凋亡蛋白,引發(fā)細(xì)胞凋亡。另外,小鼠活體實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,非靶向囊泡(CPs)和靶向囊泡(Acupa-CPs)的血液循環(huán)的半衰期分別為3和3.3小時(shí)。因此,這種能高效運(yùn)載親水抗癌藥物的p H敏感生物可降解聚合物囊泡為癌癥的靶向治療提供新的平臺(tái)。
【關(guān)鍵詞】:不對(duì)稱囊泡 生物可降解 pH敏感 阿霉素鹽酸鹽 蛋白運(yùn)載 PSMA靶向 前列腺癌
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O631.3;TQ460.1
【目錄】:
- 中文摘要4-6
- Abstract6-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-30
- 1.1 引言11-12
- 1.2 抗癌藥物簡(jiǎn)介12-14
- 1.2.1 小分子抗癌藥物12
- 1.2.2 生物大分子抗癌藥物12-13
- 1.2.3 抗癌納米藥物13-14
- 1.3 聚合物囊泡(Polymersomes)14-16
- 1.4 具有不對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)的聚合物囊泡(Chimaeric Polymersomes)16
- 1.5 刺激響應(yīng)性聚合物囊泡16-21
- 1.5.1 p H響應(yīng)性聚合物囊泡17
- 1.5.2 還原響應(yīng)性聚合物囊泡17-19
- 1.5.3 超聲波響應(yīng)性聚合物囊泡19
- 1.5.4 磁響應(yīng)性聚合物囊泡19-20
- 1.5.5 其他響應(yīng)性聚合物囊泡20-21
- 1.6 靶向聚合物囊泡21-24
- 1.7 本論文的設(shè)計(jì)24-26
- 參考文獻(xiàn)26-30
- 第二章 生物可降解聚合物囊泡運(yùn)送親水抗癌藥到敏感和耐藥性MCF-7 細(xì)胞內(nèi)30-57
- 2.1 引言30-31
- 2.2 實(shí)驗(yàn)部分31-37
- 2.2.1 原料、試劑及測(cè)試31-32
- 2.2.2 合成三嵌段聚合物PEG-PTMBPEC-PAC32-33
- 2.2.3 合成羧基功能化的三嵌段聚合物PEG-PTMBPEC-PSAC33
- 2.2.4 聚合物囊泡的制備33
- 2.2.5 聚合物囊泡結(jié)構(gòu)的表征33-34
- 2.2.6 聚合物囊泡中縮醛水解速率及其粒徑的變化的測(cè)定34
- 2.2.7 DOX?HCl和/或鹽酸維拉帕米(VRP)的(共)裝載和體外釋放34-35
- 2.2.8 聚合物囊泡的細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)(MTT)35-36
- 2.2.9 載藥囊泡的內(nèi)吞和細(xì)胞內(nèi)釋放實(shí)驗(yàn)36
- 2.2.10 聚合物囊泡在小鼠體內(nèi)的血液循環(huán)實(shí)驗(yàn)36-37
- 2.3 結(jié)果與討論37-54
- 2.3.1 合成和表征三嵌段聚合物PEG-PTMBPEC-PAC37-38
- 2.3.2 合成功能化三嵌段PEG-PTMBPEC-PSAC38-42
- 2.3.3 具有不對(duì)稱膜結(jié)構(gòu)的聚合物囊泡的制備42-44
- 2.3.4 p H觸發(fā)的囊泡中縮醛的水解和粒徑的變化44
- 2.3.5 阿霉素鹽酸鹽(DOX?HCl)的裝載和體外釋放44-47
- 2.3.6 DOX?HCl的細(xì)胞內(nèi)釋放和細(xì)胞毒性47-50
- 2.3.7 CP3囊泡共裝載鹽酸維拉帕米(VRP)與DOX?HCl以克服MCF-7/DOXR細(xì)胞的耐藥性50-53
- 2.3.8 CP3囊泡在小鼠體內(nèi)的血液循環(huán)53-54
- 2.4 本章小結(jié)54-55
- 參考文獻(xiàn)55-57
- 第三章 生物可降解聚合物囊泡特異性靶向前列腺癌細(xì)胞并運(yùn)送細(xì)胞毒性蛋白57-88
- 3.1 引言57-59
- 3.2 實(shí)驗(yàn)部分59-65
- 3.2.1 原料、試劑和儀器表征59-60
- 3.2.2 合成Acupa-PEG-PTMBPEC-PSAC60-61
- 3.2.3 具有不對(duì)稱膜的聚合物囊泡(Acupa-CPs)的制備與表征61
- 3.2.4 蛋白質(zhì)的裝載和體外釋放實(shí)驗(yàn)61-62
- 3.3.5 ABTS方法測(cè)釋放出CC的電子轉(zhuǎn)移活性62
- 3.2.6 CLSM來研究囊泡藥物的細(xì)胞內(nèi)吞和細(xì)胞外釋放62-63
- 3.2.7 MTT實(shí)驗(yàn)測(cè)定囊泡和載藥囊泡的細(xì)胞毒性63
- 3.2.8 流式細(xì)胞儀和CLSM用Annexin V-FITC/ PI雙染分析細(xì)胞凋亡63-64
- 3.2.9 LNCa P細(xì)胞線粒體膜電位的測(cè)定64
- 3.2.10 靶向聚合物囊泡在小鼠體內(nèi)的血液循環(huán)實(shí)驗(yàn)64-65
- 3.3 結(jié)果與討論65-83
- 3.3.1 設(shè)計(jì)合成靶向聚合物Acupa-PEG-PTMBPEC-PSAC65-69
- 3.3.2 腫瘤靶向的p H敏感聚合物囊泡(Acupa-CPs)的制備69-71
- 3.3.3 蛋白質(zhì)的裝載和酸觸發(fā)的體外釋放71-72
- 3.3.4 FITC-CC-Acupa-CPs的細(xì)胞內(nèi)吞和細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)釋放72-74
- 3.3.5 CC-Acupa-CPs的抗腫瘤活性的研究74-75
- 3.3.6 Gr B-Acupa-CPs引起細(xì)胞凋亡的研究75-82
- 3.3.7 空靶向囊泡的小鼠體內(nèi)循環(huán)實(shí)驗(yàn)82-83
- 3.4 結(jié)論83
- 參考文獻(xiàn)83-88
- 第四章 結(jié)論與展望88-90
- 4.1 本文研究的主要結(jié)論88-89
- 4.2 展望89-90
- 攻讀碩士學(xué)位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文90-91
- 致謝91-92
【參考文獻(xiàn)】
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1 景婧;李軼;劉劍;展思輝;;電形成法制備脂質(zhì)體[J];化學(xué)進(jìn)展;2011年12期
本文關(guān)鍵詞:pH敏感生物可降解聚合物囊泡用于親水抗癌藥物的癌細(xì)胞內(nèi)釋放,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):355569
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