發(fā)布時(shí)間：2018-03-13 05:36

  本文選題：聚合物納米膠束　切入點(diǎn)：pH敏感　出處：《山東大學(xué)》2016年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：惡性腫瘤已經(jīng)成為威脅人類(lèi)健康的最嚴(yán)重疾病之一,早期診斷困難,傳統(tǒng)治療手段如化療往往因特異性差而療效欠佳。治療效果的評(píng)估具有滯后性、不能實(shí)時(shí)評(píng)估等缺點(diǎn)。因此,尋找一種高效的腫瘤診療模式,既能高效、特異的殺傷腫瘤細(xì)胞,最小程度損傷正常的細(xì)胞和組織；又能在腫瘤治療的同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)治療的效果,然后再根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整給藥種類(lèi)、給藥劑量和給藥方式,則可實(shí)現(xiàn)腫瘤患者的個(gè)體化給藥,從而提高腫瘤的治療效果。將腫瘤的靶向診斷和靶向治療合二為一的治療策略是針對(duì)腫瘤特異性分子靶點(diǎn)而設(shè)計(jì)的腫瘤診治方案,具有診斷靈敏度高、特異性強(qiáng)、療效顯著及毒副作用小等特點(diǎn),是一種極具應(yīng)用前景的診治模式。采用藥劑學(xué)手段,將分子診斷與靶向治療模式相結(jié)合,制備一種能夠同時(shí)滿足主動(dòng)靶向、腫瘤部位觸發(fā)釋藥、腫瘤診斷和治療的多功能納米載體,則可推動(dòng)新策略的發(fā)展。多功能納米藥物載體是一種復(fù)合納米粒子,它是利用兩親嵌段共聚物與自組裝技術(shù)(self-assembly)制備而成,具有延長(zhǎng)半衰期、減少毒副作用、同時(shí)具有腫瘤靶向等特點(diǎn)。目前,以多功能聚合物納米材料為載體將疏水性藥物和影像對(duì)比劑靶向傳輸及控制釋放的研究已經(jīng)成為一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域。本課題制備一種能夠同時(shí)滿足主動(dòng)靶向、腫瘤部位觸發(fā)釋藥、腫瘤診斷和治療的多功能納米載體,以期增加抗腫瘤藥物的治療效果。首先,選擇不同功能的聚合物材料作為抗腫瘤治療藥物的載體,合成以下三種材料：①具有pH敏感性的普朗尼克P123-聚(β-氨基酯)(poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-poly(β-amino ester),P123-PAE);②具有葉酸受體介導(dǎo)的腫瘤靶向聚合物材料葉酸-普朗尼克P123 folate-(poly(ethyleneglycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol), FA-P123);③具有核磁共振顯影功能的普朗尼克P123-聚(p-氨基酯)-二乙基三胺五乙酸-釓(poly(ethylene glycol)-block-poly(propylene glycol)-block-poly(ethylene glycol)-poly(P-amino ester-diethylene triamine pentacetic acid-Gd, P123-PAE-DTPA-Gd).然后,選取姜黃素(Curcumin. Cur)和多烯紫杉醇(Docetaxel, DTX)作為模型藥物,通過(guò)自組裝手段制備了三種不同多功能聚合物納米載體,分別為：①pH敏感的聚合物納米膠束；②葉酸受體介導(dǎo)的pH敏感的聚合物納米膠束；③葉酸受體介導(dǎo)pH敏感雙載Gd/DTX的聚合物納米膠束。最后,分別對(duì)所制備的三種不同功能納米載體的理化性質(zhì)、體外釋藥行為、體外抗腫瘤活性、動(dòng)物體內(nèi)抗腫瘤活性、體外和動(dòng)物體內(nèi)的磁共振顯影(Magnetic Resonance Imaging, MRI)等進(jìn)行了評(píng)價(jià),以期提高腫瘤的靶向治療,同時(shí)對(duì)治療效果實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。課題主要研究方法與結(jié)果如下：1.多功能材料的合成與表征首先,采用邁克爾加成反應(yīng)首次合成具有pH敏感性的雙親性嵌段聚合物材料P123-PAE,然后采用酯化反應(yīng)分別合成了功能性材料FA-P123和P123-PAE-DTPA,并通過(guò)核磁和紫外等手段證明聚合物材料的成功合成。2.pH敏感聚合物納米膠束的研究pH-敏感的藥物釋放系統(tǒng)是腫瘤靶向治療研究的常用手段。本課題首先通過(guò)自組裝制備了具有pH敏感性的P123-PAE聚合物膠束。制備的納米膠束外形圓整,粒徑分布均勻。當(dāng)溶液的pH值從7.4下降到5.5時(shí),納米膠束的粒徑由152.5+9.12 nm下降到122.1+6.65 nm,納米膠束的Zeta電位由1.5±0.67 mV增加到9.0+1.77mV,這是由于納米膠束中PAE的質(zhì)子化引起的。姜黃素作為模型藥物,被成功地包載到納米膠束的疏水核中,載藥量高達(dá)14.2%。體外釋放結(jié)果表明,藥物從膠束中的釋放具有明顯的緩釋性和pH敏感性。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空白膠束幾乎無(wú)毒；Cur-P123-PAE在MCF-7和HepG2細(xì)胞中具有相似的細(xì)胞毒性。選用香豆素-6作為熒光染料,考察制劑在細(xì)胞內(nèi)的攝取情況,結(jié)果表明膠束具有較強(qiáng)的攝取能力。藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Cur-P123-PAE能有效地延長(zhǎng)藥物在大鼠體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。3.葉酸受體介導(dǎo)pH敏感的聚合物納米膠束的研究兼具葉酸受體介導(dǎo)及pH敏感的制劑可提高制劑對(duì)葉酸受體高表達(dá)腫瘤細(xì)胞的主動(dòng)靶向性。在藥物被葉酸受體介導(dǎo)的靶向作用傳遞到腫瘤組織后,迅速釋放,并使藥物濃集于腫瘤組織,提高藥物對(duì)敏感腫瘤細(xì)胞株的毒性,增強(qiáng)藥物療效。因此本課題進(jìn)一步制備了一種葉酸受體介導(dǎo)pH敏感的聚合物納米膠束,將葉酸結(jié)合到納米膠束的表面,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)靶向作用。同時(shí),為了考察納米膠束對(duì)不同抗腫瘤藥物的包載能力,本章選用DTX作為聚合物納米膠束的模型藥物。用P123-PAE和FA-P123自組裝制備了具有葉酸受體介導(dǎo)pH敏感的靶向聚合物納米膠束(targeted polymer nanomicelles, TPN)。制得的納米膠束成類(lèi)球形,粒徑分布均勻,為105.5±10.64 nm。載有DTX的納米膠束的載藥量為15.02±0.14%。體外釋放結(jié)果表明,DTX在納米膠束中的釋放行為具有明顯的緩釋特性并受到釋放介質(zhì)pH值的影響。MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空白納米膠束在所測(cè)濃度內(nèi)幾乎無(wú)毒,而DTX-TPN在MCF-7細(xì)胞孵育48h后,表現(xiàn)出較高的細(xì)胞毒性。細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,靶向修飾的納米膠束的攝取量高于非靶向的納米膠束,初步推斷納米膠束是依賴葉酸受體介導(dǎo)的內(nèi)吞進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。同時(shí)考察了不同內(nèi)吞抑制劑對(duì)細(xì)胞攝取的影響,結(jié)果表明,靶向納米膠束的攝取途徑是一個(gè)能量依賴的過(guò)程,靶向納米膠束的攝取主要通過(guò)網(wǎng)格蛋白和小窩蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞；DTX-TPN對(duì)細(xì)胞的抑制和攝取能力在pH 5.5的條件下比pH 7.4高2倍左右。體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)結(jié)果表明,TPN能夠有效延長(zhǎng)DTX在大鼠體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間。以上結(jié)果表明,FA修飾的pH敏感的聚合物納米膠束是一種安全有效的納米給藥系統(tǒng),并且具有一定的腫瘤細(xì)胞靶向作用。4.多功能聚合物納米膠束研究為實(shí)現(xiàn)腫瘤治療和診斷的有機(jī)結(jié)合,在腫瘤靶向治療的基礎(chǔ)上,將臨床常用的Gd造影劑添加到納米膠束中,制備了葉酸受體介導(dǎo)pH敏感載Gd/DTX的靶向聚合物納米膠束(targeted multifunctional polymer nanomicelles, TMPN)。TMPN選用P123-PAE-DTPA-Gd和FA-P123采用自組裝的方法制得。所制得的納米膠束成類(lèi)球形,大小分布均勻,粒徑為164.50±7.26 nm。選用DTX作為模型藥物包載到納米膠束中。體外釋放結(jié)果表明,DTX從納米膠束中的釋放行為具有明顯的緩釋效果,并受到釋放介質(zhì)pH值的影響。細(xì)胞毒性、攝取和凋亡實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,DTX-TMPN對(duì)MCF-7細(xì)胞的細(xì)胞抑制作用明顯高于DTX-MPN,并且游離FA可阻斷細(xì)胞對(duì)葉酸修飾納米膠束的攝取,初步推斷納米膠束是依賴葉酸受體介導(dǎo)的內(nèi)吞進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。體內(nèi)藥效學(xué)結(jié)果表明,與DTX-MPN相比,DTX-TMPN能夠有效抑制腫瘤的生長(zhǎng),證明DTX-TMPN具有良好的體內(nèi)抗腫瘤活性。裸鼠體內(nèi)紅外熒光顯影實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,TMPN具有明顯的腫瘤靶向性,并能有效延長(zhǎng)DTX體內(nèi)循環(huán)時(shí)間。體外MRI評(píng)價(jià)表明TMPN有較高的顯影強(qiáng)度。荷瘤小鼠靜脈注射TMPN后,小鼠腫瘤區(qū)域信號(hào)對(duì)比明顯,從MRI圖像中可以觀察到明顯的腫瘤邊界,并且造影時(shí)間顯著延長(zhǎng),具有良好的體內(nèi)MRI診斷能力。以上結(jié)果表明,TMPN在實(shí)現(xiàn)診斷和治療有機(jī)結(jié)合的同時(shí),可實(shí)現(xiàn)藥物靶向濃集于腫瘤區(qū)域,并在pH相應(yīng)下快速釋放,提高了對(duì)腫瘤的靶向治療和診斷能力,具有十分重要的研究意義。綜上所述,本課題將分子診斷與分子治療模式相結(jié)合,制備了一種能夠同時(shí)滿足主動(dòng)靶向、腫瘤部位觸發(fā)釋藥、腫瘤診斷和治療的多功能納米載體,為實(shí)現(xiàn)腫瘤的靶向治療和實(shí)時(shí)診斷提供了參考。
[Abstract]:......
【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)】：R943

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本文編號(hào)：1605079