基于普朗尼克修飾的樹(shù)狀聚合物納米給藥系統(tǒng)的構(gòu)建及其克服腫瘤多藥耐藥的研究
本文選題:普朗尼克 + 聚酰胺-胺; 參考:《浙江大學(xué)》2017年博士論文
【摘要】:腫瘤多藥耐藥(MDR)是化療失敗的主要原因之一。納米給藥系統(tǒng)因其獨(dú)特的性質(zhì),為克服MDR提供了一種有效手段。聚酰胺-胺(PAMAM)樹(shù)狀大分子具有溶酶體逃逸及細(xì)胞核轉(zhuǎn)運(yùn)功能,可以將DNA毒性藥物進(jìn)一步遞送至細(xì)胞核內(nèi)。但PAMAM的高電荷所引起的細(xì)胞毒性限制了其應(yīng)用。普朗尼克是一種具有克服MDR特性的三嵌段共聚物,采用其對(duì)PAMAM進(jìn)行修飾,有利于提高納米給藥系統(tǒng)的安全性和療效。本論文首先設(shè)計(jì)了普朗尼克F127(PF127)修飾的PAMAM聚合物,1H-NMR、FTIR及茚三酮實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明PAMAM-PF127成功合成。與PAMAM相比,PAMAM-PF127的zeta電位降低,溶血毒性和細(xì)胞毒性減小。以此載體負(fù)載阿霉素(DOX),結(jié)果顯示,所制備的DOX/PAMAM-PF127可以增加DOX在MCF-7/ADR細(xì)胞內(nèi)的累積,并將DOX遞送至細(xì)胞核內(nèi),最終提高M(jìn)CF-7/ADR細(xì)胞的凋亡。進(jìn)一步采用生物相容性更好的普朗尼克F68(PF68)對(duì)PAMAM進(jìn)行修飾,考察普朗尼克修飾數(shù)目對(duì)載體性能的影響。成功制備了 PF68修飾數(shù)目不同的PAMAM-n1 PF68、PAMAM-n2 PF68 及 PAMAM-n3 PF68 三種聚合物(n 表示 PF68的接枝數(shù)目,分別為31、54及79個(gè))?疾炝巳NPAMAM-PF68的載藥能力、載藥復(fù)合物的粒徑及細(xì)胞毒性。結(jié)果表明PF68的修飾數(shù)目越多,抑制MCF-7/ADR細(xì)胞的效果越好。但PF68的過(guò)多修飾,亦會(huì)降低PAMAM-PF68的載藥能力,并導(dǎo)致載藥復(fù)合物粒徑增大,均一性下降。優(yōu)選DOX/PAMAM-n2 PF68進(jìn)一步考察其克服MDR的機(jī)制及體內(nèi)抗MCF-7/ADR腫瘤的效果。結(jié)果顯示,DOX/PAMAM-n2 PF68內(nèi)吞入胞后,載體的質(zhì)子海綿效應(yīng)可以促進(jìn)其從溶酶體中逃逸。載體進(jìn)一步作用于線粒體,一方面引起ROS水平的升高、線粒體膜電位的降低,從而促進(jìn)凋亡的產(chǎn)生;另一方面降低ATP的水平,進(jìn)而抑制P-gp等藥物外排蛋白的活性。DOX/PAMAM-n2 PF68最終將DOX遞送至細(xì)胞核中,并通過(guò)調(diào)節(jié)耐藥相關(guān)基因的表達(dá),如增加TopoⅡα、降低Bcl-2等的表達(dá)以進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞凋亡。與游離DOX相比,DOX/PAMAM-n2 PF68具有更強(qiáng)的腫瘤球滲透能力,能更好地抑制MCF-7/ADR腫瘤球的生長(zhǎng)。體內(nèi)研究表明DOX/PAMAM-n2 PF68能增加藥物在腫瘤部位的累積,顯著抑制MCF-7/ADR腫瘤的生長(zhǎng),并降低DOX的心臟毒性。在上述研究的基礎(chǔ)上,為實(shí)現(xiàn)藥物在時(shí)間及空間上的可控性釋放,引入鍵能較低的雙硒鍵(易被氧化還原)連接氧化石墨烯(GO)與PAMAM G2-PF68(PPF68)。通過(guò)近紅外(NIR)光照控制ROS的產(chǎn)生,進(jìn)而引起雙硒鍵的斷裂,PPF68脫離GO,藥物暴露而迅速釋放。1H-NMR、FTIR結(jié)果表明GO-PPF68成功合成。H202處理后,AFM、粒徑及電位結(jié)果表明GO-PPF68具有ROS響應(yīng)性。以此載體共載光敏劑吲哚菁綠(ICG)及化療藥物DOX,構(gòu)建ICG/DOX/GO-PPF68,以實(shí)現(xiàn)可控的化療與光熱治療的協(xié)同治療。體外釋放實(shí)驗(yàn)表明DOX從ICG/DOX/GO-PPF68中的釋放具有pH敏感性、溫度依賴性和氧化敏感性。進(jìn)一步考察ICG/DOX/GO-PPF68體內(nèi)外抑制MCF-7/ADR腫瘤的療效。結(jié)果表明,NIR激光照射下,ICG/DOX/GO-PPF68對(duì)MCF-7/ADR細(xì)胞具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn),NIR激光照射后,ICG/DOX/GO-PPF68可以顯著提高M(jìn)CF-7/ADR細(xì)胞對(duì)DOX的攝取量及攝取百分?jǐn)?shù)。入胞后,在NIR激光照射下,載體可以成功從溶酶體中逃逸,引起ROS水平快速升高,進(jìn)而促使大量DOX迅速釋放,最終DOX達(dá)到細(xì)胞核。在孵育48h后,ICG/DOX/GO-PPF68結(jié)合NIR處理組通過(guò)下調(diào)ABCB1基因、GST-pi基因、HSF1基因和P-gp蛋白的表達(dá)以克服MDR。NIR激光照射可增強(qiáng)ICG/DOX/GO-PPF68在MCF-7/ADR腫瘤球的滲透。體內(nèi)研究發(fā)現(xiàn)ICG/GO-PPF68能更好地富集于腫瘤部位,并具有較好的光熱轉(zhuǎn)換效果。當(dāng)尾靜脈給予ICG/DOX/GO-PPF68并結(jié)合NIR激光照射治療時(shí),能顯著抑制耐藥腫瘤的生長(zhǎng),腫瘤體積明顯減小,并能降低DOX的心臟毒性。研究結(jié)果表明,本論文構(gòu)建的新型納米給藥系統(tǒng)能有效克服MDR,從而為耐藥腫瘤的治療提供理論與實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
[Abstract]:In this paper , the results of the experiments show that PAAs - PF127 can increase its accumulation in MCF - 7 / ADR cells and improve the safety and efficacy of nano - drug delivery system . The results showed that the increased number of PF68 could inhibit the growth of MCF - 7 / ADR tumor cells . It was found that ICG / GO - PPF68 can be better enriched in tumor site and has better light - heat conversion effect .
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:R943
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