化療是臨床上治療惡性腫瘤主要的治療策略,然而許多一線抗癌藥物如5-氟尿嘧啶(5FU)、阿霉素(DOX)等由于腫瘤選擇性較差,導致治療效果不顯著并且伴隨著嚴重的毒副作用。近年來,隨著納米藥物輸送體系的不斷發(fā)展和深入研究,具有良好生物相容性的小分子納米前藥輸送體系成為腫瘤治療的研究熱點。小分子前藥不僅保留了傳統(tǒng)物理包埋納米藥物載體及高分子前藥的優(yōu)點,而且具有結構明確、制備簡單、載藥量高、代謝清楚等優(yōu)勢,從而實現(xiàn)藥物的精確調(diào)控,增強化療效果。然而,目前小分子納米前藥輸送體系依然沒有在臨床上得到應用,究其原因是腫瘤內(nèi)部存在生理屏障,僅僅通過腫瘤的滲透和滯留(EPR)效應無法在腫瘤部位取得理想的藥物濃度,以及被腫瘤細胞攝取后小分子前藥無法短時間內(nèi)快速釋放藥物,影響殺死腫瘤細胞能力。鑒于此,迫切需要開發(fā)一種新型的小分子前藥納米輸送體系,結合協(xié)同給藥的優(yōu)勢,顯著提高藥物在腫瘤部位的靶向富集、細胞攝取以及胞內(nèi)可控釋放藥物的能力。由于腫瘤細胞異常的代謝,導致腫瘤組織微環(huán)境與正常組織存在差異。因此可利用腫瘤組織特異的微環(huán)境實現(xiàn)藥物在腫瘤部位的靶向富集和可控輸送。pH敏感的藥物輸送體系由于具有酸響應基團或化學鍵,可特異性地識別腫瘤微酸環(huán)境。所以,選擇合適的酸響應基團或化學鍵,并且通過進一步的結構優(yōu)化,有望構建理想的pH敏感的小分子前藥輸送體系。研究表明,在同等微酸條件下,原酸酯鍵的水解能力比乙縮醛,縮酮,腙鍵等快1-4個等級。因此,可選擇原酸酯鍵構建兼具腫瘤靶向富集及可控、高效釋藥的pH敏感小分子前藥。本論文基于原酸酯鍵、5-氟尿嘧啶和硬脂醇構建了pH敏感的小分子前藥輸送體系,再通過包埋疏水性化療藥物阿霉素(DOX)制備pH敏感的小分子前藥協(xié)同輸送體系,最后通過一系列體內(nèi)外抗腫瘤實驗評估其化療效果。具體研究內(nèi)容如下:(1)硬脂醇與2,2,2-三氟-N-(2-甲氧基-[1,3]二戊烷-4-亞甲基)乙酰胺(OE)進行酯交換,產(chǎn)物與5-氟尿嘧啶-1-乙酸進行酰胺反應,制成具有pH敏感的的小分子前藥(C18-oe-fu),作為對照,硬脂醇與5-氟尿嘧啶-1-乙酸直接反應合成不含原酸酯鍵的5-氟尿嘧啶小分子前藥(C18-5fu),分別通過1HNMR、13 CNMR和質譜證實兩種前藥小分子合成正確。(2)利用水包油單層乳液揮發(fā)法將兩種小分子前藥分別制備成5-氟尿嘧陡納米前藥輸送體系(NP1)和pH敏感的5-氟尿嘧啶納米前藥系輸送體系(NP2)。通過透射電鏡(TEM)和納米粒度儀(DLS)測定兩種前藥納米輸送體系的粒徑都在200 nm以內(nèi),并且形貌規(guī)整、呈球形結構。原酸酯核磁共振和粒徑降解實驗顯示NP2在中性環(huán)境原酸酯鍵無降解、粒徑無變化,在pH5.0條件下原酸酯鍵降解、粒徑逐步減小;而NP1在pH7.4和pH5.0時原酸酯鍵都未降解、粒徑都無變化。通過NP1和NP2的體外降解行為對比,結果表明鍵合原酸酯鍵的NP2具有腫瘤胞內(nèi)pH可降解特性。(3)將另一種抗腫瘤藥阿霉素包載在小分子前藥納米制劑的內(nèi)部制備成雙重載藥納米前藥輸送體系NP/DOX,測得其粒徑約200nm,粒徑相對較小,NP1/DOX和NP2/DOX藥物載藥量分別為20.7%和15.4%。體外藥物釋放實驗表明,NP1/DOX中5-氟尿嘧啶和阿霉素在pH7.4和pH5.0條件下釋放緩慢,120小時后釋放20%左右,而NP2/DOX中5-氟尿嘧啶和阿霉素在pH7.4條件下釋放緩慢,但在pH5.0條件下釋放加速,120小時后釋放80%左右。激光共聚焦顯微鏡和流式細胞儀測定的結果顯示,兩種納米前藥輸送體系協(xié)同輸送體系均可被A549,HepG-2和H22細胞有效攝取A549,HepG-2和H22細胞在體外有效攝取,且NP2/DOX的攝取能力強于NP1/DOX,這可能是由于pH敏感的納米前藥輸送體系協(xié)同輸送體系被腫瘤細胞攝取后在胞內(nèi)更易降解、釋放藥物的原因。體外細胞毒性實驗表明,與三種癌細胞共培養(yǎng)24和48小時后,無論空白還是載阿霉素前藥,pH敏感的小分子前藥輸送體系都表現(xiàn)出更強的殺死腫瘤細胞的能力,這與其胞內(nèi)較快的酸響應性和藥物釋放能力密切相關。另外,細胞凋亡實驗結果同樣表明,pH敏感的納米前藥輸送體系具有更有效的促進細胞凋亡的能力。(4)小分子前藥納米輸送體系在小鼠體內(nèi)的藥物分布實驗結果表明,pH敏感的小分子前藥輸送體系可顯著增強血液及腫瘤部位的藥物濃度,且可降低藥物在正常組織的分布。體內(nèi)抑瘤實驗結果表明,pH敏感的小分子前藥納米協(xié)同輸送體系具有更強的抑瘤效果,且可顯著延長負瘤小鼠的壽命。綜上所述,結構明確、制備方法簡單的pH敏感小分子前藥協(xié)同輸送體系可顯著降低毒副作用、增強抗腫瘤效果。通過進一步的功能修飾和結構優(yōu)化,基于原酸酯鍵、5-氟尿嘧啶和阿霉素構建的pH靈敏小分子前藥協(xié)同輸送體系有望應用于臨床研究。
【學位單位】：安徽大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R943;R96
【部分圖文】：

?納米粒子可以通過腫瘤的高滲透和長滯留（ＥＰＲ效應）在腫瘤部位有效積累，??賦予納米粒子對腫瘤組織的被動靶向。腫瘤組織的ＥＰＲ效應如圖１－１所示：??Ｎｏｒｍａｌ?Ｔｉｓｓｕｅ?ｐＨ７．４??＾〇Ｎ：：：?Ｖ：：：：：：〇??論?－？?？?？?：?Ｙ??ＷＶｉ－??｜ｉｙｗｅ＊ｅｖ？??ＣＭＨ〇３）Ｃ＾Ｅ〇ｍ］〇０??？？■?Ｏ?Ｏ?Ｏ??？：？？？?—■＿＿＿?〇?％??ａＣ｜Ｃ８０Ｄ?〇ｉ［Ｑ??Ｔｕｍｏｒ?Ｔｉｓｓｕｅ?ｐＨ＜６．５??圖丨－１?ＥＰＲ效應??Ｆｉｇｕｒｅ?１－１?ＥＰＲ?ｅｆｆｅｃｔ??正常組織的血管間隙相對比較致密并且結構比較完整，小分子藥物可以穿過??血管壁到達細胞內(nèi)。而像大分子物質、脂質體及納米粒子等由于納米粒徑相對比??較大，基本上難以透過血管壁而留在血液中。腫瘤組織內(nèi)血管分布多，血管壁間??隙較寬，血管壁的滲透性大，使大分子和納米藥物載體等很容易的穿過血管壁，??同時腫瘤組織內(nèi)淋巴管功能紊亂，回流機能變差，導致大分子物質及納米粒子等??不容易被淋巴管清除，而在腫瘤細胞積累。腫瘤組織高通透性和富集能力即ＥＰＲ??效應＃１９］。而通常納米粒子粒徑為２０－２００ｎｍ時其ＥＰＲ效應最為顯著１２（Ｗ１］。但由??于腫瘤組織內(nèi)部的情況不同。血管分布眾多，通透性差異明顯，導致某些腫瘤組??織ＥＰＲ效應不明顯

自組裝成納米傳遞體系，例如角鯊烯前藥傳遞體系、異戊二烯納米前藥輸送體系、??維生素Ｅ納米前藥傳遞體系和不飽和脂肪酸納米前藥輸送體系Ｉ５６＇６５』。其中Ｘｉｕｌｉ??Ｈｕ等［６６］設計了一系列的紫杉醇小分子前藥納米顆粒用于治療宮頸癌，如圖１－４，??這種納米顆粒也可以高效發(fā)揮抗腫瘤作用。??５??

前藥體系逐漸成為人們研究的熱點。人們發(fā)現(xiàn)腫瘤組織與正常組織存在異質性，??可以利用腫瘤特定的環(huán)境設計制備腫瘤環(huán)境響應型的智能納米藥物傳遞系統(tǒng)，如??圖１－２所示，在腫瘤內(nèi)特定的環(huán)境使環(huán)境敏感的化學鍵斷裂，納米藥物傳遞載體??溶脹，侵蝕，降解，從而使藥物在腫瘤特定的位點的釋放［６７］，從而賦予納米藥??物靶向性，提高對腫瘤細胞的特異選擇性，并減輕毒性［６８］。這些刺激響應性納??米藥物傳遞系統(tǒng)包括ｐＨ敏感型，氧化還原敏感型，光響應型等［６９＿７（）］。??Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｓｔｉｍｕｌｉ?Ｖ?（ｍａｇｎｅｔｉｃ?ｆｉｅｌｄ，?ｗ?ｗ??ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ，?ｌｉｇｈｔ．?Ｔ，?ｅｔｃ．）?？?＇、：?Ｊ＇??ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ?ｄｒｕｇ?ｒｅｌｅａｓｅ?＇?＊?ｆ?／?????Ｅｘｔｅｒｎａｌ?ｓｔｉｍｕｌｉ?？?—＞??（＝二：ｄ?ｈ＇ｉ—?＾??－＜?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?????？Ｖ、：?々…、?ｒ＾＾ｎｎ＾Ｔｖｉ??：一―??／二？￥＼??園??Ｉ?了ｕｍｏ丨??ｎａｎｏｐａｄｉｃｌｅ?ｄｅｓｈｉｅｌｄｉｎｇ?ｏｒ??ｃｈａｒｇｅ?ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｔｏ??ｔｕｍｏｒ?ｕｐｔａｋｅ??圖１－４刺激響應性納米藥物的傳遞｜７１］??Ｆｉｇｕｒｅｌ－４?Ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ?ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ?ｎａｎｏｃａｒｒｉｅｒ?ｄｅｌｉｖｅｒｙ?ｐｒｏｃｅｓｓ＇７＇１??其中，ｐＨ響應型的小分子前藥納米藥物傳遞系統(tǒng)是目前研究的熱點之一。??人體血管中的血液ｐＨ約為７．４
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本文編號：2838140