阿糖胞苷兩親性小分子前藥納米聚集體的構(gòu)建及體外抗腫瘤作用評(píng)價(jià).pdf

1、白血病是一種造血干細(xì)胞惡性增殖性疾病，我國(guó)白血病的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。阿糖胞苷（cytarabine，Ara-C）是一類抗代謝類抗腫瘤藥物，是急性淋巴性白血病的首選治療藥物。但Ara-C由于分子極性很大，脂溶性低，膜透過(guò)性差，且口服后極易被胃腸道中的脫氨酶代謝失活成無(wú)活性的阿糖尿嘧啶（Ara-U），因此口服生物利用度低。靜脈注射后體內(nèi)血漿半衰期極短，臨床上主要以持續(xù)靜脈滴注方式來(lái)維持有效血藥濃度，劑量大且毒副性強(qiáng)。以上缺點(diǎn)極大限制了A

2、ra-C的臨床應(yīng)用，因此開發(fā)載藥量高、安全有效的Ara-C藥物遞送系統(tǒng)具有重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　兩親性小分子前藥是一類藥物與其極性不同的低分子量材料共價(jià)結(jié)合形成的前藥分子，由于分子結(jié)構(gòu)自身的兩親性，合成的前藥分子可在水中自組裝形成納米聚集體，通過(guò)EPR效應(yīng)被動(dòng)靶向至腫瘤組織，實(shí)現(xiàn)藥物自遞送;同時(shí)藥物本身參與載體形成，可極大提高載藥量，減少惰性材料引起的毒副作用;藥物與載體材料通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合，緩釋效果更加明顯。
　　

3、根據(jù)Ara-C臨床應(yīng)用缺點(diǎn)，本文選擇了兩種疏水脂肪鏈-油酸(oleic acid，OA)和正己酸(hexanoic acid，HA)，共價(jià)結(jié)合到Ara-C的4位氨基上，設(shè)計(jì)并合成了兩種阿糖胞苷兩親性小分子前藥油酸-阿糖胞苷(OA-Ara)和正己酸-阿糖胞苷(HA-Ara)。前藥分子的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾點(diǎn):(1)由于脂肪鏈的引入，前藥分子可提高Ara-C脂溶性和生物膜透過(guò)性;(2)保護(hù)原藥4-NH2不被脫氨酶代謝失活，延長(zhǎng)血漿半衰期;(3)

4、兩親性前藥分子可在水中自組裝形成納米聚集體，提高載藥量，實(shí)現(xiàn)藥物自遞送。本文分別就兩種前藥分子自身特性將其開發(fā)為口服給藥制劑和主動(dòng)靶向藥物遞送系統(tǒng)，主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.OA-Ara前藥的合成及其口服制劑的制備與生物學(xué)評(píng)價(jià)
　　本課題將生物相容性的油酸與阿糖胞苷以酰胺鍵共價(jià)結(jié)合，合成兩親性小分子前藥油酸-阿糖胞苷(OA-Ara)，核磁共振氫譜結(jié)果證實(shí)前藥分子合成成功，產(chǎn)率較高(61.3％)。油水分配系數(shù)和平行人造膜通透

5、性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與Ara-C相比，前藥分子脂溶性和膜透過(guò)性顯著增大，更易被胃腸道吸收。同時(shí)，穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，OA-Ara在不同pH條件及人工胃腸液中穩(wěn)定性良好，適用于口服給藥。在探頭超聲作用下，以牛血清白蛋白為穩(wěn)定劑，OA-Ara可在水中通過(guò)“自頂向下”和“自底向上”兩種方式形成納米螺旋聚集體。通過(guò)透射電鏡表征螺旋結(jié)構(gòu)形貌，圓二色譜和紅外光譜推測(cè)螺旋結(jié)構(gòu)形成機(jī)制。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，OA-Ara由于脂溶性增大，入胞能力增強(qiáng)，對(duì)

6、人白血病細(xì)胞K562和HL60的細(xì)胞毒性顯著增強(qiáng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤活性。OA-Ara口服制劑可提高阿糖胞苷白血病治療效果，為其臨床應(yīng)用提供更為安全有效的治療方案。
　　2.葉酸修飾的HA-Ara納米藥物遞送系統(tǒng)研究
　　本課題將六個(gè)碳的正己酸共價(jià)結(jié)合到阿糖胞苷的4-NH2上，首次合成正己酸-阿糖胞苷前藥分子(HA-Ara)，利用核磁共振氫譜和質(zhì)譜技術(shù)證實(shí)前藥分子合成成功。由于前藥分子適宜的兩親性結(jié)構(gòu)，HA-Ara可通過(guò)納米

7、沉淀法在水中形成粒徑在90 nm左右的納米聚集體(HA-Ara NAs)，載藥量高達(dá)71％。分別表征HA-Ara NAs形貌，粒徑，zeta電勢(shì)，臨界聚集濃度(CAC)等理化性質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)藥物靶向遞送，合成高接枝率的葉酸-牛血清白蛋白(FA-B SA)接枝物為主動(dòng)靶向分子，吸附到前藥納米聚集體表面，制備葉酸受體(FR)靶向的納米聚集體(NAs/FA-B SA)，同樣制備BSA吸附的非靶向納米聚集體(NA s/B SA)。采用溶血試驗(yàn)結(jié)果初

8、步判斷前藥納米聚集體溶血毒性，結(jié)果表明所制備納米聚集體生物相容性良好，可用于靜脈注射給藥;體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在中性介質(zhì)中，前藥納米聚集體具有明顯緩釋效果。選用FR高表達(dá)的K562細(xì)胞和FR低表達(dá)的A549細(xì)胞進(jìn)行體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與Ara-C相比，前藥納米聚集體均能提高細(xì)胞殺傷能力，且對(duì)于K562細(xì)胞，NAs/FA-BSA的細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率最強(qiáng);運(yùn)用FITC標(biāo)記納米聚集體，并通過(guò)熒光顯微鏡和流式細(xì)胞儀分別定性和定量檢

9、測(cè)體外細(xì)胞攝取情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，前藥納米聚集體可通過(guò)細(xì)胞內(nèi)吞作用促進(jìn)細(xì)胞的攝取，且K562細(xì)胞對(duì)葉酸修飾的靶向納米聚集體的攝取明顯強(qiáng)于普通納米聚集體，體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明葉酸受體介導(dǎo)作用可增加NAs/FA-BSA在靶細(xì)胞中的細(xì)胞毒性和攝取率。以上結(jié)果說(shuō)明，兩親性前藥設(shè)計(jì)與靶向遞送結(jié)合可進(jìn)一步提高白血病治療效果。
　　綜上所述，本文設(shè)計(jì)并合成了兩種新型兩親性小分子前藥，用于阿糖胞苷的遞送。結(jié)果表明，兩親性前藥分子可改善原料藥脂溶性