智能響應(yīng)性Heparosan多糖給藥系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-21 08:06
【摘要】:阿霉素(doxorubicin,DOX)雖然是較常用的化療藥物之一,但其靶向性差,毒副作用強(qiáng),長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生多藥耐藥(multidrug resistance,MDR),使其應(yīng)用受限。Heparosan多糖是一種天然多糖,具有良好的生物相容性,生物可降解性和長(zhǎng)循環(huán)性。因此,構(gòu)建基于heparosan多糖給藥系統(tǒng),可以增強(qiáng)DOX的靶向性、降低毒副作用、提高治療效果。維生素E琥拍酸酯(Vitamin E Succinate,VES)目前被認(rèn)為是可以通過(guò)抑制P-gp外排泵克服腫瘤MDR的疏水性材料。故本文采用VES分子對(duì)heparosan多糖進(jìn)行修飾,并用含有還原敏感的二硫鍵作為連接體,制備了具有體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)、逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR功能和還原敏感釋藥的兩親性共聚物HR-CYS-VES(KSV),同時(shí)合成無(wú)敏感的HR-ADH-VES(KV),包載模型藥物DOX并在水中自組裝形成載藥膠束(DOX/KV,DOX/KSV)。進(jìn)一步研究了其制劑學(xué)理化性質(zhì),細(xì)胞毒性,細(xì)胞攝取,細(xì)胞攝取機(jī)制及逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR性質(zhì)。(1)DOX/KV膠束的制備與評(píng)價(jià)合成heparosan多糖-維生素E琥珀酸酯(HR-ADH-VES,KV)載體,利用'HNMR對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行確證。以DOX為模型藥物,制備載藥膠束DOX/KV,并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行表征。結(jié)果表明,制備膠束形貌為均一的球形,粒徑<200nm,zeta電位為-20 mV左右,包封率約為80%,載藥量為10%~15%,并具有一定的pH敏感性和β-葡萄糖醛酸酶敏感性。選擇MGC80-3腫瘤細(xì)胞和COS7正常細(xì)胞考察體外細(xì)胞毒性和細(xì)胞攝取情況。結(jié)果顯示,空白膠束具有良好的生物相容性,DOX/KV對(duì)MGC80-3細(xì)胞的細(xì)胞毒性要大于COS7細(xì)胞,且在MGC80-3細(xì)胞中的攝取效率更高。上述結(jié)果說(shuō)明,KV可以很好地包載DOX,并且可以提高其對(duì)癌細(xì)胞的選擇性,具有良好的抗腫瘤活性。(2)還原敏感型DOX/KSV膠束的制備與評(píng)價(jià)為了增加腫瘤選擇性并改善DOX的治療效果,構(gòu)建了新型還原敏感膠束heparosan-胱胺-維生素E琥珀酸酯(HR-CYS-VES,KSV)。具有球形形態(tài)的載藥膠束(DOX/KSV)平均粒徑為90-120 nm,zeta電位為-20 mV左右,且具有較好的血清穩(wěn)定性和還原觸發(fā)的解聚現(xiàn)象。DOX/KSV的包封率約為90%,載藥量為13%~16%,表明KSV可以很好地包載DOX。體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)表明,與對(duì)照組DOX/KV相比,DOX/KSV膠束具有良好還原敏感觸發(fā)釋藥行為。利用MGC80-3細(xì)胞和COS7細(xì)胞作為細(xì)胞模型,考察體外細(xì)胞毒性和細(xì)胞攝取情況。體外細(xì)胞毒性結(jié)果顯示,空白膠束的細(xì)胞存活率均大于90%,DOX/KSV在MGC80-3細(xì)胞中的細(xì)胞毒性高于COS7細(xì)胞,說(shuō)明載體具有較好的生物相容性和較小的毒副作用。對(duì)于MGC80-3細(xì)胞,還原敏感性膠束DOX/KSV的細(xì)胞毒性顯著大于游離DOX和非還原敏感性膠束DOX/KV。利用流式細(xì)胞儀分析和激光共聚焦掃描顯微鏡對(duì)細(xì)胞攝取情況進(jìn)行觀察,結(jié)果表明,相較于DOX/KV,DOX/KSV膠束內(nèi)在化之后進(jìn)入細(xì)胞后藥物更快釋放并進(jìn)入細(xì)胞核。此外,利用MGC80-3細(xì)胞研究DOX/KV與DOX/KSV細(xì)胞攝取機(jī)制,結(jié)果表明,DOX/KV、DOX/KSV通過(guò)多種途徑內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞主要為網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞途徑。(3)DOX/KV、DOX/KSV 逆轉(zhuǎn) MDR 研究選擇MCF-7和其耐阿霉素細(xì)胞MCF-7/ADR作為細(xì)胞模型,進(jìn)行體外細(xì)胞毒性和細(xì)胞攝取試驗(yàn)研究DOX/KV、DOX/KSV逆轉(zhuǎn)MDR的作用。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示,游離DOX耐藥指數(shù)顯著高于DOX/KV、DOX/KSV,而游離DOX的逆轉(zhuǎn)耐藥指數(shù)卻小于DOX/KV、DOX/KSV,表明DOX/KV、DOX/KSV具有逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR的作用。細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)表明,DOX/KV、DOX/KSV細(xì)胞攝取量顯著高于游離DOX,同樣表明表明DOX/KV、DOX/KSV具有逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR的作用。溶酶體逃逸實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,還原敏感膠束DOX/KSV可以更快釋放藥物入核,同時(shí)膠束結(jié)構(gòu)會(huì)拆解釋放游離VES發(fā)揮作用,故DOX/KSV具有更好的逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR的作用。利用MCF-7/ADR細(xì)胞檢測(cè)可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡的活性氧含量,結(jié)果顯示,相對(duì)于游離DOX和DOX/KV,DOX/KSV可以顯著增加胞內(nèi)活性氧含量,說(shuō)明DOX/KSV促進(jìn)藥物的釋放和細(xì)胞的凋亡,從而逆轉(zhuǎn)腫瘤MDR。
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R943
【圖文】:
1.4邋Heparosan多糖逡逑1.4.1邐Heparosan多糖的研宄進(jìn)展逡逑Heparosan邋(HR)是某些細(xì)菌莢膜中多糖骨架的二糖重復(fù)單位,結(jié)構(gòu)式(圖1-1)為逡逑[4-GlcNAc-al,4-GlcUA-|3Hn邋(其中GlcNAc代表乙酰氨基葡糖;GlcUA代表葡糖醛酸),逡逑可作為肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前體。目前,HR尚無(wú)正式的中文名,國(guó)內(nèi)有學(xué)逡逑者稱之為“K5多糖”、“肝素前體”或者“肝素原”,但在發(fā)表的文章中,還多以Heparosan逡逑的英文形式直接出現(xiàn)。HR具有與肝素和硫酸乙酰肝素類似的多糖骨架,但是它結(jié)構(gòu)中逡逑的氧位沒(méi)有硫酸化,故沒(méi)有凝血的活性[56]。逡逑⑴0丨丨邐oil逡逑Oil邐()||邋NIIAc逡逑_邐」n逡逑圖M邋Heparosan多糖的結(jié)構(gòu)逡逑Fig.邋1-1邋Chemical邋structure邋of邋Heparosan逡逑1.4.2邐Heparosan多糖作為藥物載體的優(yōu)勢(shì)逡逑HR在溶酶體內(nèi)會(huì)被葡糖醛酸糖苷酶和己糖胺酶降解為N-乙酰葡糖胺和葡萄糖醛逡逑酸,它們都是體內(nèi)正常的單糖,可以被細(xì)胞重新循環(huán)利用,具有良好的生物相容性[571。逡逑此外,HR合成方便,分子量分布較窄,體內(nèi)容易代謝,不在組織中蓄積,大鼠體內(nèi)靜逡逑脈注射(10mg/kg)后
第二章DOX/KV聚合物膠束的制備及性質(zhì)表征逡逑2.1引言逡逑聚合物膠束作為一種常用的藥物載體,疏水性內(nèi)核可以包載親脂性藥物,親水外殼使載體在靜脈注射后有效的避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除,增加載體在體內(nèi)的穩(wěn)定性,逡逑達(dá)到長(zhǎng)循環(huán)的效果。作為一種納米粒子,聚合物膠束還可以通過(guò)被動(dòng)靶向,減少毒作用。逡逑Heparosan多糖的非硫酸化性質(zhì)使其與肝素相比有更高的細(xì)胞攝取效率[77],并且沒(méi)逡逑有凝血活性也可以避免肝素在使用中出現(xiàn)的血小板減少癥等副作用,有更好的生物安逡逑全性[56]。另外,heparosan多糖可被在腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的P-葡萄糖醛酸酶降解[58’78?]。逡逑由于heparosan多糖呈負(fù)電性,可避免在血液中聚集也可防止非特異性吸附到血漿蛋白逡逑上[8()]。Heparosan多糖親水骨架上也有很多官能團(tuán)可以進(jìn)行疏水性修飾,故適于作為聚逡逑合物膠束的親水性材料。逡逑將疏水性的VES通過(guò)酰胺鍵與Heparosan多糖交聯(lián),構(gòu)建/邋Heparosan-ADH-VES(KV)綴合物,包載抗癌藥物DOX,并對(duì)其制劑學(xué)性質(zhì)及體外抗腫瘤活性進(jìn)行考察。逡逑Heparosan邐Doxorubicin逡逑
本文編號(hào):2723785
【學(xué)位授予單位】:江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R943
【圖文】:
1.4邋Heparosan多糖逡逑1.4.1邐Heparosan多糖的研宄進(jìn)展逡逑Heparosan邋(HR)是某些細(xì)菌莢膜中多糖骨架的二糖重復(fù)單位,結(jié)構(gòu)式(圖1-1)為逡逑[4-GlcNAc-al,4-GlcUA-|3Hn邋(其中GlcNAc代表乙酰氨基葡糖;GlcUA代表葡糖醛酸),逡逑可作為肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前體。目前,HR尚無(wú)正式的中文名,國(guó)內(nèi)有學(xué)逡逑者稱之為“K5多糖”、“肝素前體”或者“肝素原”,但在發(fā)表的文章中,還多以Heparosan逡逑的英文形式直接出現(xiàn)。HR具有與肝素和硫酸乙酰肝素類似的多糖骨架,但是它結(jié)構(gòu)中逡逑的氧位沒(méi)有硫酸化,故沒(méi)有凝血的活性[56]。逡逑⑴0丨丨邐oil逡逑Oil邐()||邋NIIAc逡逑_邐」n逡逑圖M邋Heparosan多糖的結(jié)構(gòu)逡逑Fig.邋1-1邋Chemical邋structure邋of邋Heparosan逡逑1.4.2邐Heparosan多糖作為藥物載體的優(yōu)勢(shì)逡逑HR在溶酶體內(nèi)會(huì)被葡糖醛酸糖苷酶和己糖胺酶降解為N-乙酰葡糖胺和葡萄糖醛逡逑酸,它們都是體內(nèi)正常的單糖,可以被細(xì)胞重新循環(huán)利用,具有良好的生物相容性[571。逡逑此外,HR合成方便,分子量分布較窄,體內(nèi)容易代謝,不在組織中蓄積,大鼠體內(nèi)靜逡逑脈注射(10mg/kg)后
第二章DOX/KV聚合物膠束的制備及性質(zhì)表征逡逑2.1引言逡逑聚合物膠束作為一種常用的藥物載體,疏水性內(nèi)核可以包載親脂性藥物,親水外殼使載體在靜脈注射后有效的避免網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除,增加載體在體內(nèi)的穩(wěn)定性,逡逑達(dá)到長(zhǎng)循環(huán)的效果。作為一種納米粒子,聚合物膠束還可以通過(guò)被動(dòng)靶向,減少毒作用。逡逑Heparosan多糖的非硫酸化性質(zhì)使其與肝素相比有更高的細(xì)胞攝取效率[77],并且沒(méi)逡逑有凝血活性也可以避免肝素在使用中出現(xiàn)的血小板減少癥等副作用,有更好的生物安逡逑全性[56]。另外,heparosan多糖可被在腫瘤細(xì)胞中過(guò)表達(dá)的P-葡萄糖醛酸酶降解[58’78?]。逡逑由于heparosan多糖呈負(fù)電性,可避免在血液中聚集也可防止非特異性吸附到血漿蛋白逡逑上[8()]。Heparosan多糖親水骨架上也有很多官能團(tuán)可以進(jìn)行疏水性修飾,故適于作為聚逡逑合物膠束的親水性材料。逡逑將疏水性的VES通過(guò)酰胺鍵與Heparosan多糖交聯(lián),構(gòu)建/邋Heparosan-ADH-VES(KV)綴合物,包載抗癌藥物DOX,并對(duì)其制劑學(xué)性質(zhì)及體外抗腫瘤活性進(jìn)行考察。逡逑Heparosan邐Doxorubicin逡逑
【參考文獻(xiàn)】
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1 黃茜;李英;張輝;宋新旺;李全偉;曹緒龍;李振泉;;聚丙烯酸環(huán)境響應(yīng)行為的研究[J];化學(xué)學(xué)報(bào);2009年21期
本文編號(hào):2723785
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