本文選題：樹枝狀大分子 + 納米給藥系統(tǒng)�。� 參考：《北京協(xié)和醫(yī)學院》2016年博士論文

【摘要】：納米給藥系統(tǒng)是改善難溶性藥物溶解度和藥效的有效手段,作為納米給藥系統(tǒng)載體的藥用高分子近些年取得了快速發(fā)展。前期我們將二代樹枝化寡聚乙二醇基元(OEG)偶聯(lián)在聚酰胺-胺樹枝狀聚合物PAMAM表面,成功合成了一種以PAMAM為疏水性內(nèi)核、OEG基元為親水性外殼的新型樹枝狀大分子(PAMAM-co-OEG, co-D_x)。本課題擬對其作為載體在給藥系統(tǒng)中的應用進行研究,具體研究內(nèi)容如下：(一)新型樹枝狀大分子(co-D_x)用作納米載體的適用性：用接枝率不同的co-D_x為載體制備載藥膠束,以研究其載藥效率和機制。首先以有望在腫瘤部位實現(xiàn)溫度依賴性控釋的co-D64(低臨界溶液溫度值在39℃)為載體,通過比較其對具有不同官能團脂溶性藥物的裝載能力,發(fā)現(xiàn)co-D64對具有羧基基團的藥物載藥效率最高,推測其載藥機制可能主要為藥物與載體之間的靜電引力作用。為了進一步闡明這一機制,以甲氨蝶呤(MTX)為模型藥物,不同接枝率的樹枝狀大分子為載體,制備了MTX/co-D64、co-D48、co-D32及co-D_16膠束。MTX膠束的包封率會隨OEG接枝率的增加而降低,證實co-D_x的載藥機制主要為靜電引力及疏水性相互作用。MTX膠束的粒徑在90到110 nm之間,體外釋放可持續(xù)48 h,以MTX/co-D32及co-D_16膠束釋放最為緩慢。與MTX注射液相比,MTX膠束對MCF-7細胞的殺傷作用均有所增強,其中以MTX/co-D_16膠束細胞毒作用最為明顯。綜合來看,以co-D_16載藥量最高,釋放速率適中,細胞毒作用最為顯著,最適于MTX的裝載。(二)基于co-D_16的高載藥納米粒：選擇載藥效果最好的co-D_16為載體,先以MTX為模型藥物,通過改進制備方法,得到了高載藥量的MTX/co-D_16 NPs(高達85.2%),粒徑約182.4 nm,電鏡觀察為規(guī)則的球形,OEG基元的空間屏蔽效應使得納米粒在不同溫度條件下具有放置及凍干復溶穩(wěn)定性。MTX/co-D_16 NPs在生理鹽水中可緩釋48 h；對4T1細胞及MCF-7細胞的體外抑制效果優(yōu)于游離MTX,其細胞攝取效率也顯著增加。體內(nèi)藥效結果證實：與MTX注射液相比,MTX/co-D_16NPs對4T1荷瘤小鼠的抑瘤效果及在腫瘤部位的藥物蓄積量均有顯著提高。小動物活體成像示蹤顯示,MTX/co-D_16 NPs在荷瘤裸鼠腫瘤組織中的分布較注射液增加2倍左右。說明MTX/co-D_16 NPs能通過EPR效應被動靶向至腫瘤起到抑瘤作用。隨后以脂溶性更強的和厚樸酚(HK)為模型藥物,制備了載藥量達60%的球形HK納米粒(HK/co-D_16 NPs),其粒徑為128.6 nm,在PBS(含0.5%SDS)中可持續(xù)釋放120 h,且沒有任何突釋,顯示突釋的有無和緩釋效果主要取決于藥物本身的性質。納米粒對4T1細胞的體外抗腫瘤效果較游離HK提高2.6倍,腹腔注(40 mg/kg)較HCPT注射液組(5 mg/kg)小鼠腫瘤抑制率顯著提高,且沒有明顯的毒副作用(脾指數(shù)與生理鹽水組無顯著性差異)。(三)基于co-D_16的藥物納米晶：選擇了另外兩種脂溶性藥物HCPT和DTX為模型藥物,成功制備了兩種藥物的納米晶,電鏡下分別為棒狀和片狀結晶。HCPT納米晶(HCPT/co-D_16 NCs)載藥量高達90%,粒徑約為168.6 nm,放置穩(wěn)定,凍干可長期保存,在PBS中可緩釋48 h；對HepG2及4T1細胞均有較好的體外抑制效果及細胞攝取效率,其細胞攝取途徑主要為網(wǎng)格蛋白及大胞飲介導的內(nèi)吞。體內(nèi)實驗表明：HCPT納米晶的腫瘤抑制呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴性,而低劑量的HCPT/co-D_16 NCs組(1.25 mg/kg)較注射液組(5 mg/kg)即表現(xiàn)出更為顯著的抑瘤效果。HCPT/co-D_16 NCs組小鼠腫瘤組織中藥物濃度較HCPT注射液組高3.0倍,HCPT納米晶在荷瘤裸鼠各組織中的分布均有所增強。制備的DTX納米晶(DTX/co-D_16 NCs)載藥量為73.9%,粒徑約為252.0 nm,電鏡下為片狀結晶,在含0.5%SDS PBS中的釋放與DTX溶液相比明顯變慢,且較DTX原粉混懸液釋放完全,對4T1細胞的IC50值也較DTX溶液降低5倍左右。(四)基于co-D_16動態(tài)鍵連的高分子藥物：選擇PAMAM表面仍殘留有部分氨基的樹枝狀大分子co-D_16為載體,通過化學鍵偶聯(lián)長春新堿藥物(VCR)得到聚合物前藥PGV。PGV在水中自組裝為粒徑110 nm左右的球形粒子。由于藥物以pH敏感的烯胺鍵偶聯(lián),其體外釋放具有pH依賴性,酸性條件下,釋放明顯加快。PGV的體外細胞毒作用呈現(xiàn)出時間依賴性,隨時間延長抑制效果增強。綜上所述,前期合成的co-D_x系列樹枝狀大分子均可作為膠束載體裝載藥物,其中以co-D_16載藥效率最高。co-D_16還可作為載體制備多種藥物的高載藥納米粒和納米晶,提高抗腫瘤藥物的藥效,并促進藥物向腫瘤部位的聚集。除能物理包封藥物外,co-D_16還可通過pH敏感的化學鍵偶聯(lián)長春新堿,制備pH敏感釋藥的PGV載藥大分子。以上研究結果顯示,co-D_x是一類具有廣闊應用前景的新型藥用高分子材料。
[Abstract]:Nano - drug delivery system is an effective means to improve the solubility and efficacy of poorly soluble drugs . In recent years , we have successfully synthesized a novel dendritic macromolecule ( PAAs - co - OEG , co - D _ x ) , which is a hydrophobic inner core and an OEG cell as a hydrophilic shell . The application of co - D64 , co - D64 , co - D48 , co - D32 and co - D _ 16 micelles with different functional groups was investigated .
In vivo , the effect of MTX / co - D _ ( 16 ) on tumor inhibition of 4T1 tumor - bearing mice and drug accumulation in tumor site were significantly improved .
The results showed that co - D _ 16 could be used as carrier to prepare high drug - loaded nanoparticles and nano - crystals . The results showed that co - D _ 16 could be used as carrier to prepare high - drug nanoparticles and nano - crystals .
【學位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R943
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本文編號：1947640