新型高效靶向ROS響應(yīng)的載藥納米粒子系統(tǒng)在口腔鱗癌治療中的研究
本文關(guān)鍵詞:新型高效靶向ROS響應(yīng)的載藥納米粒子系統(tǒng)在口腔鱗癌治療中的研究
更多相關(guān)文章: 納米粒子 ROS響應(yīng) 靶向 口腔鱗癌
【摘要】:目的:口腔鱗癌(OSCC)是一種常見(jiàn)的口腔腫瘤,在過(guò)去的20年中,人們?cè)趏scc的預(yù)防、診斷、治療等方面做出了巨大努力,但是,患者的5年生存率并未有顯著的改善。近幾年來(lái),隨著載藥納米粒子系統(tǒng)(DDSs)在治療各種疾病方面有了極大的發(fā)展,特別是在腫瘤治療領(lǐng)域獲得了極大關(guān)注。相比普通藥物,載藥納米粒子系統(tǒng)在提高藥物穩(wěn)定性、控制包載藥物釋放及延長(zhǎng)藥物的血液循環(huán)時(shí)間方面有極大的優(yōu)勢(shì)。雖然人們?cè)诩{米粒子領(lǐng)域取得了令人振奮的成績(jī),但尚未出現(xiàn)一種理想的載藥納米粒子,這種理想的載藥納米粒子應(yīng)具有:特異性靶向作用,可控的包載藥物釋放及較好的生物相容性。本文介紹的納米粒子,通過(guò)利用腫瘤高表達(dá)活性氧自由基(ROS)的特點(diǎn),來(lái)實(shí)現(xiàn)包載藥物的快速釋放,通過(guò)RGD配體的修飾,來(lái)實(shí)現(xiàn)腫瘤特異性靶向作用,并且這種納米粒子在生物體內(nèi)的代謝物主要為PEG和PLGA,所以生物相容性較好。因此,這是一種安全、高效、靶向的、且具有ROS響應(yīng)的載藥納米粒子系統(tǒng),通過(guò)本文的研究,為發(fā)展載藥納米粒子治療口腔腫瘤打下一定基礎(chǔ),并為口腔腫瘤的治療提供了一種新的策略。方法:1、首先合成一種對(duì)ROS刺激發(fā)生斷裂響應(yīng)的酮縮硫醇(TK)鏈,分別連接PLGA和PEG,從而形成了一種新的同時(shí)具有親水性和疏水性?xún)煞N性質(zhì)的高分子聚合物(Meo-PEG-TK-PLGA)。分別使用核磁和GPC檢測(cè)這種高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA的結(jié)構(gòu)和成分,并使用GPC驗(yàn)證KO2誘導(dǎo)后的高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA的ROS響應(yīng)能力;使用納米沉淀法制備納米粒子,通過(guò)DLS和TEM檢測(cè)Meo-PEG-TK-PLGA自組裝納米粒子的性質(zhì),通過(guò)使用含10%FBS溶液誘導(dǎo),從而檢測(cè)納米粒子的穩(wěn)定性;并使用含KO2的PBS溶液模擬檢測(cè)納米粒子對(duì)ROS的刺激響應(yīng)能力;進(jìn)行納米粒子相關(guān)包載藥物釋放能力及內(nèi)涵體逃逸能力的檢測(cè);通過(guò)納米粒子的細(xì)胞毒性檢測(cè),評(píng)價(jià)高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA的安全性;在評(píng)價(jià)包載阿霉素的Meo-PEG-TK-PLGA納米粒子的抗腫瘤效果實(shí)驗(yàn)中,使用ROS抑制劑干擾ROS水平,從而檢測(cè)ROS對(duì)載藥納米粒子Meo-PEG-TK-PLGA的藥物釋放能力的影響,并從另一方面驗(yàn)證納米粒子具有ROS刺激響應(yīng)能力;為進(jìn)一步驗(yàn)證材料安全性,進(jìn)行小鼠體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn),尾靜脈注射高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA后,一周后,取小鼠的心、肝、脾、肺、腎等臟器進(jìn)行HE染色,檢測(cè)高分子材料的安全性。2、在前一個(gè)設(shè)計(jì)合成的高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA基礎(chǔ)上,增加靶向作用,使用RGD修飾高分子材料,RGD位于納米粒子表面,從而使此納米粒子既具有ROS刺激響應(yīng)能力,也具有腫瘤細(xì)胞的靶向作用。合成RGD-PEG和TK-PLGA,并將這兩種聚合物連接起來(lái),合成新的高分子聚合物RGD-PEG-TK-PLGA;使用核磁檢測(cè)其結(jié)構(gòu),使用GPC檢測(cè)其成分,并使用GPC檢測(cè)其經(jīng)K02誘導(dǎo)后產(chǎn)物,確定RGD-PEG-TK-PLGA合成準(zhǔn)確性及驗(yàn)證聚合物的ROS刺激響應(yīng)能力;使用DLS和TEM檢測(cè)包載阿霉素的RGD-PEG-TK-PLGA的自組裝納米粒子在10%FBS溶液中的穩(wěn)定性;檢測(cè)RGD-PEG-TK-PLGA納米粒子藥物包載,釋放能力;流式細(xì)胞儀檢測(cè)納米粒子的靶向作用,通過(guò)混入包載TOS的納米粒子,提升細(xì)胞內(nèi)ROS水平,提高包載阿霉素的釋放量;CLSM檢測(cè)RGD-PEG-TK-PLGA納米粒子的內(nèi)涵體逃逸能力及檢測(cè)包載阿霉素或TOS,對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROS水平的影響,并通過(guò)熒光檢測(cè)再次驗(yàn);評(píng)價(jià)RGD-PEG-TK-PLGA納米粒子的體外毒性,及包載TOS的納米粒子的體外毒性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證材料及包載TOS安全后,進(jìn)行體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)半致死量;體內(nèi)實(shí)驗(yàn)使用植入Cal27腫瘤的裸鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,先評(píng)價(jià)納米粒子的藥物血液代謝,評(píng)價(jià)抗腫瘤效果,檢測(cè)納米粒子通過(guò)納米粒子的包裹,阿霉素的系統(tǒng)毒性及小鼠帶瘤生存率的變化情況。最后再通過(guò)小鼠心、肝、脾、肺、腎的組織HE染色切片,評(píng)價(jià)納米粒子的安全性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:1、經(jīng)過(guò)核磁及GPC驗(yàn)證Meo-PEG-TK-PLGA結(jié)構(gòu)及分子量,從而證明合成物的正確性,并通過(guò)氧化物誘導(dǎo)反應(yīng),驗(yàn)證其具有ROS刺激響應(yīng)能力;通過(guò)DLS和TEM檢測(cè)Meo-PEG-TK-PLGA自組裝納米粒子的粒徑及其分散度,通過(guò)TEM獲得納米粒子的圖像,測(cè)得納米粒子粒徑大約為90nm,并通過(guò)含10%FBS的溶液誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證納米粒子是穩(wěn)定的;通過(guò)含有不同濃度K02的PBS溶液,檢測(cè)了納米粒子確實(shí)具有良好的ROS刺激響應(yīng)能力;通過(guò)內(nèi)涵體逃逸實(shí)驗(yàn),證明此納米粒子具有極強(qiáng)的內(nèi)涵體逃逸能力;通過(guò)體外毒性實(shí)驗(yàn)檢測(cè),驗(yàn)證高分子聚合材料Meo-PEG-TK-PLGA是安全的,體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)證明包載阿霉素的Meo-PEG-TK-PLGA自組裝納米粒子具有極強(qiáng)的抗腫瘤療效,并且通過(guò)ROS抑制劑干擾細(xì)胞內(nèi)的ROS水平,驗(yàn)證了ROS刺激響應(yīng)能力對(duì)抗腫瘤效果的影響;通過(guò)體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA是一種安全低毒的材料。2、通過(guò)核磁驗(yàn)證我們合成的高分子聚合物RGD-PEG-TK-PLGA結(jié)構(gòu)的正確性,通過(guò)GPC檢測(cè)其分子量,再次驗(yàn)證了合成的成功;并通過(guò)氧化物的誘導(dǎo),驗(yàn)證了其具有的ROS刺激響應(yīng)能力。TEM及DLS檢測(cè)包載阿霉素的RGD-PEG-TK-PLGA自組裝納米粒子的粒徑為120mm,通過(guò)含10%FBS的PBS溶液驗(yàn)證了此納米粒子的穩(wěn)定性。通過(guò)內(nèi)涵體逃逸實(shí)驗(yàn)證明此納米粒子具有較強(qiáng)的內(nèi)涵體逃逸能力,并且通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)經(jīng)RGD修飾的納米粒子組的納米粒子逃逸明顯增多,并且混有包載TOS納米粒子組的逃逸量最多,這說(shuō)明細(xì)胞內(nèi)提高的ROS水平對(duì)阿霉素的逃逸有明顯影響。流式細(xì)胞儀檢測(cè)發(fā)現(xiàn),RGD修飾對(duì)胞吞產(chǎn)生明顯影響,但發(fā)現(xiàn)ROS水平改變,不會(huì)影響胞吞效果。通過(guò)體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),高分子聚合材料RGD-PEG-TK-PLGA是安全的,并且包載TOS的納米粒子的TOS劑量也是低毒性的的、安全的。通過(guò)體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)通過(guò)RGD-PEG-TK-PLGA納米粒子包載阿霉素后,具有極佳的抗腫瘤效果,并且包載TOS和阿霉素納米粒子混合后,抗腫瘤能力更強(qiáng)。并通過(guò)體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)再次驗(yàn)證了這個(gè)結(jié)果,并驗(yàn)證了納米粒子包載能明顯降低包載藥物的毒副作用,通過(guò)帶瘤生存曲線驗(yàn)證了包載藥物進(jìn)行納米粒子治療,可延長(zhǎng)小鼠帶瘤生存時(shí)間:最后再通過(guò)小鼠器官的組織免疫組化實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了材料是安全的。結(jié)論:我們?cè)O(shè)計(jì)合成了兩種高分子聚合物Meo-PEG-TK-PLGA和RGD-PEG-TK-PLGA能夠通過(guò)自組裝形成穩(wěn)定的納米粒子,并且這種納米粒子是高效、安全、可具有靶向性、能夠響應(yīng)ROS的刺激,是一種具有極佳療效的治療口腔鱗癌的載藥納米粒子系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】:納米粒子 ROS響應(yīng) 靶向 口腔鱗癌
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:R739.85
【目錄】:
- 中文摘要8-12
- Abstract12-16
- 第一章 一種新型安全高效ROS響應(yīng)的Meo-PEG-TK-PLGA納米粒子在治療口腔鱗癌中的研究16-36
- 1.1 研究背景16-18
- 1.2 材料與方法18-26
- 1.2.1 合成包含ROS可斷裂的酮縮硫醇TK19
- 1.2.2 合成Meo-PEG-TK19
- 1.2.3 合成Meo-PEG-TK-PLGA19-20
- 1.2.4 核磁分析(NMR)20
- 1.2.5 凝膠滲透色譜(GPC)分析20
- 1.2.6 制備納米粒子20
- 1.2.7 電鏡檢測(cè)(TEM)20-21
- 1.2.8 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)檢測(cè)21
- 1.2.9 細(xì)胞培養(yǎng)21
- 1.2.10 共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)檢測(cè)21
- 1.2.11 體外阿霉素釋放率檢測(cè)21-22
- 1.2.12 體外毒性試驗(yàn)22
- 1.2.14 免疫組化觀察22
- 1.2.15 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析22-26
- 1.3 結(jié)果及討論26-34
- 1.3.1 ROS刺激響應(yīng)的聚合物的合成26-28
- 1.3.2 納米粒子的性質(zhì)28-30
- 1.3.3 體外藥物釋放檢測(cè)30-31
- 1.3.4 激光共聚焦層掃顯微鏡檢測(cè)(CLSM)31-34
- 1.3.5 體外毒性實(shí)驗(yàn)34
- 1.4 結(jié)論34-36
- 第二章 新型安全高效靶向ROS響應(yīng)的RGD-PEG-TK-PLGA納米粒子用于治療口腔鱗癌的研究36-67
- 2.1 背景介紹36-38
- 2.2 材料與方法38-44
- 2.2.1 合成包含ROS可斷裂鍵的酮縮硫醇TK39
- 2.2.2 合成RGD-PEG-NH239
- 2.2.3 合成HOOC-TK-PLGA39-40
- 2.2.4 合成RGD-PEG-TK-PLGA40
- 2.2.5 核磁分析(NMR)40
- 2.2.6 凝膠滲透色譜(GPC)分析40
- 2.2.7 制備納米粒子40-41
- 2.2.8 電鏡檢測(cè)(TEM)41
- 2.2.9 動(dòng)態(tài)光散射(DLS)檢測(cè)41
- 2.2.10 細(xì)胞和動(dòng)物培養(yǎng)41
- 2.2.11 共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)檢測(cè)41-42
- 2.2.12 體外藥物素釋放率檢測(cè)42
- 2.2.13 流式細(xì)胞儀分析42-43
- 2.2.14 體外毒性實(shí)驗(yàn)43
- 2.2.15 體內(nèi)代謝檢測(cè)43
- 2.2.16 體內(nèi)毒性、抗腫瘤及帶瘤生存實(shí)驗(yàn)43-44
- 2.2.17 免疫組化觀察44
- 2.2.18 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析44
- 2.3 結(jié)果及討論44-66
- 2.3.1 RGD修飾的ROS刺激響應(yīng)的聚合物的合成44-47
- 2.3.2 納米粒子的鑒定47-49
- 2.3.3 體外藥物釋放檢測(cè)49-51
- 2.3.4 激光共聚焦層掃顯微鏡檢測(cè)(CLSM)51-54
- 2.3.5 流式細(xì)胞儀檢測(cè)實(shí)驗(yàn)54-55
- 2.3.6 體外毒性實(shí)驗(yàn)55-57
- 2.3.7 體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)57-60
- 2.3.8 體內(nèi)循環(huán)實(shí)驗(yàn)60-62
- 2.3.9 體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)62-63
- 2.3.10 體內(nèi)毒性實(shí)驗(yàn)63-66
- 2.4 結(jié)論66-67
- 第三章 納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展及臨床轉(zhuǎn)化研究67-76
- 3.1 高分子聚合物類(lèi)的納米粒子的包載藥物的可控釋放70
- 3.2 納米粒子靶向性,主動(dòng)靶向和被動(dòng)靶向70-73
- 3.2.1 納米粒子被動(dòng)靶向作用70-71
- 3.2.2 納米粒子的血液循環(huán)71-72
- 3.2.3 主動(dòng)靶向72-73
- 3.3 制備高分子納米粒子73-75
- 3.3.1 制備高分子納米粒子的方法73-74
- 3.3.2 藥物包載方式74-75
- 3.4 結(jié)論75-76
- 參考文獻(xiàn)76-89
- 致謝89-90
- 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表90
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7 王共喜;PLA/AT納米復(fù)合材料的制備與性能及PLGA纖維的表面改性[D];復(fù)旦大學(xué);2014年
8 劉青;植入體材料與PLGA載藥微球的復(fù)合研究[D];西南交通大學(xué);2015年
9 張科技;蠶絲-PLGA支架的生物相容性及力學(xué)性能的研究[D];浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年
10 黃曉君;關(guān)節(jié)腔注射用青藤堿-PLGA微球—溫敏凝膠的制備及評(píng)價(jià)[D];廣東藥學(xué)院;2015年
,本文編號(hào):681328
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