基于mPEg-PBLg-SS-DTX的氧化還原敏感載藥系統(tǒng)的研究.pdf

1、癌癥已經(jīng)成為危害人類身體健康的主要因素之一，在世界范圍內(nèi)引起了廣泛關(guān)注。目前，在臨床上用于治療癌癥的主要方法包括化學(xué)治療、放射治療、手術(shù)治療等。多西他賽(DTX)是一種在臨床上已得到廣泛應(yīng)用的化療藥物，它是紫杉醇的半合成衍生物，是一種廣譜抗癌藥，對(duì)乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、肺癌、頭頸癌等癌癥均具有治療作用。但是，由于DTX的水溶性差，在臨床應(yīng)用中，通常在其注射液中加入一定量的吐溫-80等增溶劑以增加其溶解性，易引起嚴(yán)重的副反應(yīng)，如過(guò)敏反

2、應(yīng)等。另外，由于DTX的組織選擇性差，容易對(duì)正常細(xì)胞造成毒副作用。
　　為了增加DTX的溶解性，增加其對(duì)腫瘤組織的靶向性，人們近些年研究了多種藥物傳遞系統(tǒng)，如囊泡、納米粒、聚合物膠束、聚合物-藥物結(jié)合物膠束等。其中，聚合物膠束是由兩親性嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級(jí)別的核殼結(jié)構(gòu)，親水性嵌段形成聚合物膠束的外殼，而疏水性嵌段組成其疏水性的內(nèi)核，該疏水內(nèi)核可以裝載疏水性的藥物。如果將藥物與親水性或者兩親性嵌段共聚物通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合，

3、則可形成聚合物-藥物結(jié)合物膠束。聚合物-藥物結(jié)合物膠束具有載藥量高、穩(wěn)定性好、藥物釋放緩慢等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的抗腫瘤效果。另外，可通過(guò)環(huán)境敏感的化學(xué)鍵將聚合物與藥物結(jié)合，使聚合物-藥物結(jié)合物膠束具有氧化還原敏感性、pH敏感性、酶敏感性等等。
　　為了增加DTX的溶解性，降低其毒副作用，本課題將DTX通過(guò)一個(gè)含有二硫鍵的連接臂與兩親性嵌段共聚物mPEG-PBLG相連，合成了氧化還原敏感的mPEG-PBLG-SS-DTX嵌段。該嵌段可以

4、在水中自組裝形成膠束，并通過(guò)對(duì)此膠束進(jìn)行進(jìn)一步修飾，形成多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束，該混合膠束同時(shí)具有氧化還原敏感性和主動(dòng)靶向性，表現(xiàn)出更好的抗腫瘤效果。
　　本課題的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三點(diǎn):
　　(1)兩種具有不同分子量的 mPEG-PBLG-SS-DTX（mPEG2000-PBLG1750-SS-DTX和mPEG5000-PBLG1750-SS-DTX）的合成和表征。以具有不同分子

5、量的mPEG-NH2為大分子引發(fā)劑，與γ-Bzl-L-Glu-NCA單體發(fā)生開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)，生成具有不同分子量的兩親性嵌段共聚物mPEG-PBLG（mPEG2000-PBLG1750和mPEG5000-PBLG1750）。然后，通過(guò)一個(gè)含有二硫鍵的連接臂將DTX與mPEG-PBLG結(jié)合，得到氧化還原敏感的聚合物-藥物結(jié)合物mPEG-PBLG-SS-DTX。并分別利用1H-NMR和FT-IR確定中間產(chǎn)物和mPEG-PBLG-SS-DTX的合

6、成成功。
　　(2)氧化還原敏感的mPEG-PBLG-SS-DTX膠束的制備、表征和體外抗腫瘤評(píng)價(jià)。由于聚合物-藥物結(jié)合物mPEG-PBLG-SS-DTX具有兩親性，在水溶液中可以自組裝形成具有核殼結(jié)構(gòu)的膠束，所以在本實(shí)驗(yàn)中我們通過(guò)透析法將其制備成膠束。該膠束在TEM下呈現(xiàn)出粒徑均一、圓整的球形，利用DLS測(cè)得的粒徑分別為101.3±1.4和148.9±1.4 nm，且粒徑布均勻，這兩種膠束的Zeta電勢(shì)分別為-20.1±0.1和

7、-14.5±0.1 mV，表明這兩種mPEG-PBLG-SS-DTX膠束具有較好的穩(wěn)定性。紫外分光光度計(jì)法測(cè)得的這兩種膠束的載藥量分別為(13.9±0.8)％和（9.2±0.4）％。利用芘探針?lè)y(cè)得的CMC均較低，分別為3.98和6.94μg/mL，這表明這兩種膠束即使在血液循環(huán)系統(tǒng)中被稀釋，仍可以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。該膠束具有氧化還原敏感性，藥物的體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不存在還原性DTT的環(huán)境中，120 h后，約有10％的DTT從膠束中釋

8、放出來(lái)，而在DTT存在的條件下，DTX的釋放速率明顯加快，120 h后，DTX的累積釋放量達(dá)到40％左右，這說(shuō)明DTX的釋放具有氧化還原敏感性。溶血性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這兩種膠束的溶血率均較小(＜5％)，具有較好的血液相容性。在膠束的體外抗腫瘤評(píng)價(jià)中，以A549和MCF-7/ADR細(xì)胞為模型細(xì)胞。與DTX相比，mPEG-PBLG-SS-DTX膠束對(duì)這兩種細(xì)胞表現(xiàn)出更好的細(xì)胞抑制率，mPEG-PBLG-SS-DTX膠束對(duì)MCF-7/ADR細(xì)胞

9、24 h的IC50值約為DTX的十五分之一。另外，體外攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，A549和MCF-7/ADR細(xì)胞對(duì)mPEG-PBLG-SS-DTX/C-6膠束的攝取效率要強(qiáng)于對(duì)C-6的攝取效率，這與細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。
　　(3)多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的制備、表征和體外抗腫瘤評(píng)價(jià)。本部分選用具有較大載藥量的mPEG2000-PBLG1750-SS-DTX與含有主動(dòng)靶向分子的mPEG-FA混合，

10、通過(guò)透析法制備了多功能的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束，該混合膠束不僅具有氧化還原敏感性，還具有主動(dòng)靶向性。在加入mPEG-FA后，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束呈現(xiàn)出粒徑均一、形態(tài)圓整的球形，且粒徑和載藥量分別為129.7±2.1nm和（9.0±1.7）％。利用芘探針?lè)y(cè)得的CMC為5.08μg/mL，這與mPEG-PBLG-SS-DTX膠束的相似，表明該混合膠束在血液循環(huán)系統(tǒng)中可保

11、持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。溶血實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同濃度的mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束溶液的溶血率均小于5％，說(shuō)明該混合膠束不會(huì)引起紅細(xì)胞的溶血。藥物的體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束仍然具有氧化還原敏感性。另外，將葉酸受體(FR)低表達(dá)的A549細(xì)胞和FR高表達(dá)的MCF-7細(xì)胞作為模型細(xì)胞，對(duì)mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的抗腫瘤效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。細(xì)胞毒性

12、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于A549細(xì)胞，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束的抑制率與mPEG-PBLG-SS-DTX膠束無(wú)明顯差別，而對(duì)于MCF-7細(xì)胞，前者要明顯高于后者，這說(shuō)明mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA混合膠束具有主動(dòng)靶向性，對(duì)FR高表達(dá)的腫瘤細(xì)胞具有更好的抗腫瘤效果。在細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)中，A549細(xì)胞對(duì)mPEG-PBLG-SS-DTX/C-6膠束、mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C

13、-6混合膠束和mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束+2 mM FA的細(xì)胞攝取效率無(wú)明顯的差別，而在MCF-7細(xì)胞中，mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束進(jìn)入細(xì)胞的效率要明顯高于其他兩者，這表明mPEG-PBLG-SS-DTX/mPEG-FA/C-6混合膠束可通過(guò)FR介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞，這使其細(xì)胞攝取效率得到了顯著的提高。細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出了類似的結(jié)果，mPEG-PBLG-S