載多柔比星聚肽自組裝體的構(gòu)建及其體外抗腫瘤研究
發(fā)布時(shí)間:2017-03-23 14:02
本文關(guān)鍵詞:載多柔比星聚肽自組裝體的構(gòu)建及其體外抗腫瘤研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:癌癥與心血管疾病和糖尿病并稱(chēng)嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的三大殺手。單獨(dú)使用化療藥物或與手術(shù)或放療聯(lián)用,目前依舊是臨床上腫瘤常規(guī)療法。但是,化療藥物應(yīng)用于臨床面臨諸多困難與挑戰(zhàn),例如溶解度低,在肝臟中快速降解或在腎臟中快速排泄,在腫瘤部位達(dá)不到有效治療血藥濃度導(dǎo)致生物利用度低;藥物缺乏選擇性和使用各種賦形劑和溶劑引起嚴(yán)重的毒副反應(yīng),在一定程度上制約了化療藥物的在臨床上應(yīng)用。解決方案之一即將藥物做成納米制劑。納米制劑具備較好的物理化學(xué)性能和體內(nèi)緩控釋特性;避免藥物在體內(nèi)循環(huán)降解失活;通過(guò)實(shí)體瘤的高通透性和滯留效應(yīng)(EPR效應(yīng))達(dá)到被動(dòng)靶向作用等優(yōu)點(diǎn)。自組裝嵌段在眾多藥用材料中作為藥物傳遞系統(tǒng)越來(lái)越引起研究者的興趣。一般而言,兩親性聚肽由親水性聚乙二醇嵌段(PEG)和疏水聚氨基酸(PAA)嵌段構(gòu)成,在水溶液可自發(fā)聚集。聚合作用合成的聚肽與天然蛋白質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì),具備良好的生物相容性和生物可降解性。疏水性藥物可以通過(guò)物理包埋在疏水內(nèi)核中或者通過(guò)化學(xué)鍵與嵌段絡(luò)合形成載藥納米制劑。除此之外,研究者發(fā)現(xiàn),帶有電荷的一些化合物(DNA、質(zhì)粒、順鉑)可以荷相反電荷的兩親性聚肽通過(guò)靜電作用絡(luò)合,自組裝形成核-殼式納米結(jié)構(gòu);谝陨涎芯,我們實(shí)驗(yàn)室研究了一種新型的陰離子兩親性聚肽聚乙二醇-聚谷氨酸mPEG-PGA為納米載體,mPEG-PGA是一種人工全合成的、生物可降解、生物相容性良好的兩親性聚肽。此外,聚谷氨酸作為陰離子聚合物其側(cè)鏈含有含有游離的羧基?梢酝ㄟ^(guò)靜電作用或者螯合作用與荷正電的藥物聚合。因此,為荷正電的抗癌藥物提出了一種理想的載藥策略,載藥過(guò)程簡(jiǎn)單,避免了有機(jī)試劑的引入,確保病人用藥安全。鹽酸多柔比星屬于蒽環(huán)類(lèi)抗生素細(xì)胞毒藥物,可用來(lái)治療多種癌癥。但是,嚴(yán)重的心臟毒性、骨髓抑制、腎毒性和多藥耐藥嚴(yán)重的限制了鹽酸多柔比星在臨床上的應(yīng)用。鹽酸多柔比星為兩親性弱堿(pKa=8.3),既可以以質(zhì)子化形式存在也可以去質(zhì)子化形式存在,調(diào)節(jié)外環(huán)境pH值,鹽酸多柔比星親疏水性變化且?guī)в胁煌姾。因?本課題提出一種基于靜電作用的藥物傳遞系統(tǒng),由荷負(fù)電的兩親性聚肽mPEG-PGA和荷正電的鹽酸多柔比星為研究對(duì)象。兩親性聚肽mPEG-PGA通過(guò)開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)由實(shí)驗(yàn)室自主合成,其中,mPEG可延長(zhǎng)藥物體內(nèi)循環(huán)時(shí)間,PGA側(cè)鏈游離羧基顯負(fù)電,通過(guò)正負(fù)電荷相互吸附,荷正電藥物DOX·HCl與mPEG-PGA生成高分子離子交聯(lián)聚合物mPEG-PGA-DOX,通過(guò)靜電作用和疏水間分子作用力在水溶液自發(fā)聚集形成長(zhǎng)約300nm左右,Zeta電勢(shì)為-15.9 mV的納米棒,載藥納米棒具備較高的載藥量(50.8%)和包封率(90.2%);體外釋放實(shí)驗(yàn)表明,與鹽酸多柔比星原料藥相比,載藥納米棒釋放緩慢并且具備pH敏感性,載藥納米棒在酸性環(huán)境下釋放較快;人乳腺癌細(xì)胞MCF-7和人肺癌細(xì)胞A549體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明,載藥納米棒抗腫瘤活性?xún)?yōu)于原料藥;細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)表明載藥納米棒均可以被MCF-7和A549細(xì)胞攝取入胞,尤其在A549細(xì)胞系中,載藥納米棒更易被A549腫瘤細(xì)胞攝取入胞;溶血實(shí)驗(yàn)表明人工合成的兩親性聚肽具備良好的生物相容性,并且離子交聯(lián)后載藥納米棒mPEG-PGA-DOX可以顯著降低原料藥的溶血性;以wistar大鼠為模型,體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)表明載藥納米棒呈現(xiàn)良好的藥物緩釋特征。以上實(shí)驗(yàn)表明離子交聯(lián)后載藥納米棒mPEG-PGA-DOX在抗癌藥物傳遞體系領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
【關(guān)鍵詞】:聚乙二醇-聚谷氨酸 鹽酸多柔比星 納米棒 靜電作用 腫瘤治療
【學(xué)位授予單位】:山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:R943
【目錄】:
- 中文摘要14-16
- 英文摘要16-19
- 符號(hào)說(shuō)明19-22
- 緒論22-32
- 癌癥22-23
- 藥物傳遞體系23-30
- 脂質(zhì)體24-25
- 兩親性聚合物25-27
- 兩親性聚肽27-30
- 本課題設(shè)計(jì)思路30-32
- 第一章 mPEG-PGA兩親聚肽的合成、表征及聚集行為研究32-44
- 1. 實(shí)驗(yàn)材料與儀器32-33
- 1.1 實(shí)驗(yàn)材料32
- 1.2 儀器32-33
- 2. 實(shí)驗(yàn)方法33-35
- 2.1 兩親性聚肽mPEG-PGA制備33-35
- 2.1.1 端氨基聚乙二醇單甲醚mPEG-NH_2制備33-34
- 2.1.2 聚乙二醇單甲醚-聚谷氨酸mPEG-PGA的制備34-35
- 2.2 分析檢測(cè)35
- 2.2.1 ~1H-NMR測(cè)定35
- 2.2.2 FT-IR測(cè)定35
- 2.3 mPEG-PGA聚集行為的研究35
- 2.3.1 芘分子熒光探針?lè)?/span>35
- 2.3.2 透射電鏡法35
- 2.3.3 動(dòng)態(tài)光散射法35
- 3. 結(jié)果與討論35-43
- 3.1 兩親性聚肽mPEGP-PGA合成36
- 3.1.1 mPEG-NH_2的合成36
- 3.1.2 開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)36
- 3.2 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)確認(rèn)36-40
- 3.2.1 ~1H-NMR36-39
- 3.2.2 FT-IR測(cè)定39-40
- 3.3 mPEG-PGA聚集行為的測(cè)定40-43
- 3.3.1 芘分子熒光探針?lè)y(cè)定CAC40-41
- 3.3.2 聚集形貌41-42
- 3.3.3 粒徑和Zeta電勢(shì)42-43
- 4. 本章小結(jié)43-44
- 第二章 載藥聚合物的制備及作為藥物遞送載體的評(píng)價(jià)44-62
- 1. 實(shí)驗(yàn)材料與儀器44
- 1.1 實(shí)驗(yàn)材料44
- 1.2 儀器44
- 2. 載藥聚合物的制備和表征44-45
- 2.1 載藥聚合物制備44-45
- 2.2 載藥聚合物聚集形態(tài)表征45
- 2.2.1 TEM觀察形態(tài)45
- 2.2.2 粒徑和電勢(shì)45
- 2.2.3 CD譜觀察二級(jí)構(gòu)象45
- 3 載藥量、包封率測(cè)定45-49
- 3.1 鹽酸多柔比星含量測(cè)定方法的建立45-49
- 3.1.1 儲(chǔ)備液配置45-46
- 3.1.2 檢測(cè)波長(zhǎng)選擇46
- 3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制46-47
- 3.1.4 精密度試驗(yàn)47-48
- 3.1.5 回收率試驗(yàn)48-49
- 3.2 載藥量、包封率計(jì)算49
- 4. 鹽酸多柔比星體外釋放行為的測(cè)定49-53
- 4.1 鹽酸多柔比星含量測(cè)定方法的建立49-52
- 4.1.1 色譜條件50
- 4.1.2 專(zhuān)屬性試驗(yàn)50-51
- 4.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制51-52
- 4.1.4 精密度試驗(yàn)52
- 4.1.5 回收率試驗(yàn)52
- 4.2 鹽酸多柔比星體外釋放行為的測(cè)定52-53
- 5. 結(jié)果與討論53-61
- 5.1 載藥聚合物的制備53-54
- 5.2 載藥聚合物水溶液聚集行為的研究54-57
- 5.3 載藥量包封率57-58
- 5.4 鹽酸多柔比星體外釋放行為58-61
- 6. 本章小結(jié)61-62
- 第三章 載鹽酸多柔比星的聚合物納米棒體外抗腫瘤評(píng)價(jià)62-77
- 1. 實(shí)驗(yàn)材料與儀器62
- 1.1 實(shí)驗(yàn)材料62
- 1.2 儀器62
- 2. 實(shí)驗(yàn)方法62-66
- 2.1 細(xì)胞培養(yǎng)62-64
- 2.1.1 準(zhǔn)備工作62
- 2.1.2 細(xì)胞復(fù)蘇62-63
- 2.1.3 傳代與換液63
- 2.1.4 計(jì)數(shù)與接種63-64
- 2.1.5 細(xì)胞凍存64
- 2.2 細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)64-65
- 2.2.1 mPEG-PGA材料的細(xì)胞毒性64-65
- 2.2.2 載藥納米棒的抗腫瘤活性65
- 2.3 細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)65-66
- 2.3.1 熒光顯微鏡法65
- 2.3.2 流式細(xì)胞術(shù)65-66
- 3. 結(jié)果與討論66-75
- 3.1 細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)66-68
- 3.1.1 mPEG-PGA對(duì)MCF-7細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)66-67
- 3.1.2 mPEG-PGA對(duì)A549細(xì)胞毒實(shí)驗(yàn)67-68
- 3.2 抗腫瘤活性實(shí)驗(yàn)68-73
- 3.2.1 載藥納米棒對(duì)MCF-7抗腫瘤活性68-70
- 3.2.2 載藥納米棒對(duì)A549抗腫瘤活性70-73
- 3.3 細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)73-75
- 3.3.1 熒光顯微鏡技術(shù)73-74
- 3.3.2 流式細(xì)胞術(shù)74-75
- 4. 本章小結(jié)75-77
- 第四章 載藥納米棒體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)77-88
- 1. 實(shí)驗(yàn)材料和儀器77
- 1.1 實(shí)驗(yàn)材料77
- 1.2 儀器77
- 1.3 動(dòng)物77
- 2. 實(shí)驗(yàn)方法77-83
- 2.1 溶血試驗(yàn)77-78
- 2.1.1 2%紅細(xì)胞混懸液(v/v)制備77-78
- 2.1.2 溶血率測(cè)定78
- 2.2 血漿鹽酸多柔比星含量測(cè)定方法78-83
- 2.2.1 色譜條件78-79
- 2.2.2 血漿樣品預(yù)處理79
- 2.2.3 專(zhuān)屬性考察79
- 2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制79-81
- 2.2.5 精密度試驗(yàn)81
- 2.2.6 回收率實(shí)驗(yàn)81-83
- 2.3 載鹽酸多柔比星納米棒體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)83
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)方法83
- 2.3.2 血漿濃度測(cè)定83
- 2.3.3 藥動(dòng)學(xué)參數(shù)的計(jì)算83
- 3. 結(jié)果與討論83-86
- 3.1 溶血實(shí)驗(yàn)83-84
- 3.2 血藥濃度測(cè)定84-85
- 3.3 藥動(dòng)學(xué)參數(shù)擬合85-86
- 4. 本章小結(jié)86-88
- 全文結(jié)論88-90
- 參考文獻(xiàn)90-98
- 致謝98-99
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄99-100
- 代表性SCI論文100-104
- 附件104
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本文編號(hào):263856
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