【摘要】：癌癥是目前威脅人類生命健康的主要疾病之一。目前治療癌癥的藥物存在副作用大、靶向性差、生物利用度低等問題。近年來興起的納米給藥系統(tǒng)可以提高藥物的溶解度、改善藥物的靶向性,增加藥物的生物利用度,增加藥物的抗腫瘤效果。鑒于此,本課題試圖開發(fā)基于蛋白內(nèi)切酶特異性多肽和星狀聚環(huán)脂為載體的雜化納米給藥體系,利用酶靶向性多肽提高對過表達MMP-2和MMP-9酶的腫瘤細胞的靶向性,并提高納米粒穿透細胞的能力;以星狀聚環(huán)脂構(gòu)架提高載藥量,同時增加納米粒的水溶性以提高藥物的穩(wěn)定性和體內(nèi)循環(huán)時間,并以微流控連續(xù)成粒技術(shù)制備其雜化納米粒和粒徑控制。課題首先設(shè)計并制備了兩種功能化星狀聚己內(nèi)酯高聚物:兩親性三鏈高聚物Tri-CL-mPEG和酶靶向性四鏈高聚物PET-CL-P。以1,2,3-丙基三甲酸為核心,ε-己內(nèi)酯為聚合單體,通過開環(huán)聚合反應(yīng)制備星狀高聚物,再以mPEG為親水嵌段,通過酯化反應(yīng)進行修飾,得到兩親性三鏈高聚物Tri-CL-mPEG。以季戊四醇為核心,ε-己內(nèi)酯為聚合單體,通過開環(huán)聚合反應(yīng)制備星狀高聚物,再用酶靶向性多肽(ACP-GPLGIAGQr_9-ACP)進行修飾,得到酶靶向性四鏈高聚物PET-CL-P。經(jīng)傅立葉紅外光譜法(FT-IR)、氫核磁共振譜法(~1H-NMR)和凝膠滲透色譜法(GPC)等方法,對高聚物進行結(jié)構(gòu)表征。為實現(xiàn)納米粒制備的均一性和可重現(xiàn)性,本課題采用微流控連續(xù)成粒技術(shù)制備了雜化納米粒。以姜黃素為模型藥物,將設(shè)計合成的載體材料Tri-CL-mPEG、PET-CL-P和姜黃素按一定比例溶解于丙酮,作為油相,以純化水作為水相,采用精密注射泵分別將油相和水相注入主通道和支通道,在十字型微通道設(shè)備中制備載姜黃素雜化納米粒。通過單因素法考察得到最佳參數(shù)分別為:水相流速為1.20 mL/min、油相流速為0.60 mL/min、姜黃素濃度為1.00 mg/mL、材料比例為1:1和藥材比為1:15。雜化納米粒Cur-P-NPs的粒徑約為126.0 160.0 nm。最佳參數(shù)條件下制備得到的雜化納米粒Cur-P-NPs的粒徑為(146.1±1.940)nm,多分散指數(shù)PDI為(0.175±0.014),Zeta電位為(10.1±0.300)mV,包封率為(74.66±0.671)%,載藥量為(5.38±0.316)%。TEM結(jié)果表明,雜化納米粒Cur-P-NPs為均一圓形,其粒徑與馬爾文粒徑結(jié)果較為一致。XRD結(jié)果表明,姜黃素被包封于雜化納米粒之中,而非吸附在納米粒表面。體外釋放結(jié)果表明,隨著pH的降低,雜化納米粒Cur-P-NPs的釋放越快。體外穩(wěn)定性結(jié)果表明,雜化納米粒Cur-P-NPs可在4℃條件下穩(wěn)定保存30天,在血清中7天內(nèi)粒徑和PDI沒有明顯變化,較為穩(wěn)定。本課題選用成纖維細胞L929對空白納米粒Blank-NPs和Blank-P-NPs進行材料毒性考察;采用人源酶聯(lián)免疫檢測試劑盒檢測腫瘤細胞的培養(yǎng)基上清液,并根據(jù)其中MMP-2和MMP-9的含量篩選腫瘤細胞用于后續(xù)藥效學(xué)考察;選用人膠質(zhì)瘤細胞U251對姜黃素水溶液(Cur-Solution)、兩親性雜化納米粒(Cur-NPs)和酶靶向性雜化納米粒(Cur-P-NPs)的體外抗腫瘤細胞增殖效果進行考察。結(jié)果表明,在0.0175 1.4 mg/mL范圍內(nèi),載體材料對L929細胞的毒性較小,符合用藥安全性。U251細胞培養(yǎng)基上清液中MMP-2和MMP-9的含量均比A549細胞、MCF-7細胞和Hela細胞高。MTT毒性實驗和細胞攝取實驗結(jié)果均表明,與Cur-Solution和Cur-NPs相比,Cur-P-NPs更易被U251細胞攝取,對U251細胞的生長抑制更為明顯。流式細胞術(shù)結(jié)果也表明,與Cur-Solution和Cur-NPs相比,Cur-P-NPs更多地被U251細胞攝取。本課題還構(gòu)建了U251荷瘤小鼠模型,通過19天連續(xù)給藥,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Cur-P-NPs對腫瘤細胞的抑制效果最佳,Cur-NPs次之,Cur-Solution再次之�？傊�,本研究開發(fā)的載姜黃素酶靶向性雜化納米粒具有制備簡單、儲存穩(wěn)定的特點,通過物理混合,實現(xiàn)給藥系統(tǒng)的多功能性。體內(nèi)外抗腫瘤活性研究也表明,載姜黃素酶靶向性雜化納米粒提高了姜黃素的生物利用度,具有明顯的抗腫瘤效果,是一種具有臨床應(yīng)用前景的給藥系統(tǒng)。
【圖文】：

化性質(zhì)科植物的根莖中提取得到的一個天然藥物，黃素被美國 FDA 批準(zhǔn)認(rèn)定安全。姜黃素的藥驗證。臨床研究表明，姜黃素的最大劑量可達，它對生物組織的毒性更小，也更健康。酚類結(jié)構(gòu)，其化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示。姜黃素病毒、抗炎、抗增殖、免疫調(diào)節(jié)、抑制細胞周斷不同類型的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來抑制腫瘤細胞的、Ras、分泌型糖蛋白 Wnt β、絲裂原活化蛋ERK）、胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶 PI3K 和蛋白激許多分子，如表皮生長因子受體 EGFR[13]、I白、腫瘤壞死基因 α（TNF α）[14]、金屬蛋白酶l 2 and Bcl X[11]。姜黃素具有廣譜抗癌作用，乳腺癌[18]、前列腺癌等[19, 20]。

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文20圖2-2 Tri-CL-mPEG的合成Figure 2-2. The synthesis of Tri-CL-mPEG（3）親脂性四鏈高聚物 PET-CL 的合成稱取季戊四醇（2 mmol，272.30 mg）和 ε-已內(nèi)酯（120 mmol，13.70 g）加入100 mL 三口燒瓶，攪拌至季戊四醇溶解。在氮氣保護下，加入辛酸亞錫（0.5 % wt），140 ℃下勻速攪拌，，反應(yīng) 72 h。反應(yīng)結(jié)束后趁熱加入 10 mL 二氯甲烷，逐滴滴入100 mL 冰乙醚，減壓過濾收集析出的白色沉淀。將濾餅溶解于 20 mL 二氯甲烷
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R943;R96

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本文編號：2672549