苯硼酸功能化的pH超敏感納米膠束載體制備及抗腫瘤活性研究.pdf

1、現(xiàn)今，化學(xué)療法在腫瘤臨的床治療中仍占有不可忽視的地位。但絕大多數(shù)的小分子化療藥物由于存在水溶性差、缺乏腫瘤特異性以及較強(qiáng)的毒副作用等缺陷使其在臨床治療效果受到極大的限制。隨著科技的進(jìn)步，納米藥物傳遞系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)為癌癥的治療提供了新的途徑。這些包含脂質(zhì)體、納米球、聚合物膠束等載體的納米藥物傳遞系統(tǒng)能夠有效的提高化療藥物的水溶性，延長血液循環(huán)的時(shí)間，增強(qiáng)在腫瘤部位的富集能力從而提高了藥物的利用度并減輕了對(duì)正常組織毒副作用。其中，基于兩親

2、性聚合物形成的聚合物膠束由于具有特殊的核-殼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和較高的載藥效率而得到廣泛的認(rèn)可及應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)的膠束載體雖然可以利用增強(qiáng)滲透與滯留效應(yīng)(EPR)在腫瘤組織富集，但很難打破腫瘤胞外復(fù)雜生理環(huán)境的限制而被腫瘤細(xì)胞識(shí)別和攝取。因此，為了提高載藥粒子被腫瘤細(xì)胞識(shí)別和攝取的能力，一系列的腫瘤靶向分子如苯硼酸、生物素和葉酸等被成功的修飾或鍵合在了載體上，能夠與腫瘤細(xì)胞表面過度表達(dá)的受體特異性識(shí)別和結(jié)合。此外，即便載藥膠束能夠順

3、利地通過血液屏障、穿過腫瘤胞外基質(zhì)進(jìn)入實(shí)體腫瘤內(nèi)部，緩慢的藥物釋放行為依舊會(huì)使治療效果受到極大的限制。隨著對(duì)腫瘤的深入研究獲知腫瘤組織存在特殊的酸變化梯度(胞外pH6.5-7.2，內(nèi)涵體/溶酶體pH4.5-6.5)。因此，一系列具有酸響應(yīng)的納米藥物載體得到開發(fā)與研究。以往所開發(fā)的酸敏感藥物載體主要是針對(duì)于腫瘤細(xì)胞胞內(nèi)酸環(huán)境設(shè)計(jì)的，但往往這類酸敏感載體無法準(zhǔn)確的對(duì)腫瘤胞外環(huán)境和正常生理環(huán)境(pH7.4)做出辨別，一定程度上降低了對(duì)腫瘤的靶

4、向性以及加重了對(duì)正常組織的損害，同時(shí)也產(chǎn)生了在腫瘤細(xì)胞內(nèi)酸降解能力弱、藥物釋放緩慢的困擾。另外，復(fù)雜的制備工藝和高昂的原料成本也極大的限制了納米藥物在臨床上的應(yīng)用。故有必要利用性能優(yōu)良、成本低廉的材料和簡單的制備工藝來設(shè)計(jì)更“理想”的pH超敏感藥物載體，使之能夠在血液循環(huán)中穩(wěn)定存在并能對(duì)腫瘤微酸環(huán)境做出更精確的響應(yīng)，進(jìn)而提高對(duì)腫瘤的靶向性而達(dá)到更為理想的殺滅效果。
　　基于以上研究基礎(chǔ)，本實(shí)驗(yàn)以葡聚糖為起始原料，苯硼酸為腫瘤靶向分

5、子和具有pH超敏感特性的單體，制備了具有苯硼酸靶向功能化的pH超敏感聚合物膠束載體，并對(duì)其抗腫瘤效果進(jìn)行評(píng)估。主要研究內(nèi)容如下:
　　1.基于實(shí)驗(yàn)室前期的研究基礎(chǔ)，制備含一端氨基的酸敏感原酸酯單體(OE)。利用N，N-羰基二咪唑(CDI)將葡聚糖進(jìn)行活化，并將原酸酯單體和靶向分子苯硼酸接枝到活化后的葡聚糖上，得到具有腫瘤靶向功能化的pH超敏感接枝聚合物(PBA/Dex-g-OE)。同時(shí)，制備不含苯硼酸修飾的非靶向接枝物(Dex-g

6、-OE)作為對(duì)照。通過核磁氫譜驗(yàn)證了兩種接枝物結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確性，元素分析和電感耦合等離子質(zhì)譜分別測定了接枝物中的原酸酯接枝率和苯硼酸的含量。
　　2.使用去溶劑法成功制備了PBA/Dex-g-OE和Dex-g-OE膠束。動(dòng)態(tài)光散射儀(DLS)測得兩種膠束粒子的粒徑和Zeta電位大小分別為160.2nm、-3.3mV(PBA/Dex-g-OE)和139.7nm、-5.4mV(Dex-g-OE);透射電鏡(TEM)測定兩種膠束粒子均具有規(guī)

7、整的球形結(jié)構(gòu)且大小均一、良好的分散性;穩(wěn)定性試驗(yàn)證明兩種膠束粒子均具有良好的生理及時(shí)間穩(wěn)定性，中性條件下(pH7.4)十天內(nèi)膠束的粒徑和光散射強(qiáng)度值未發(fā)生明顯變化;核磁與粒徑降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩種膠束具有pH的超敏感性，并伴隨粒徑的動(dòng)態(tài)變化:可以在中性條件(pH7.4)下穩(wěn)定存在;在微酸環(huán)境(pH6.5)下原酸酯緩慢降解引起粒徑呈現(xiàn)先逐漸變大再減小的趨勢;而在酸性條件(pH5.5)下降解加劇致使膠束粒徑快速變大后急劇溶解變小，具有快速釋藥

8、的潛能。
　　3.選擇阿霉素(DOX)作為模型藥物，并進(jìn)行有效負(fù)載得到兩種載藥膠束PBA/Dex-g-OE-DOX和Dex-g-OE-DOX，參照阿霉素標(biāo)準(zhǔn)曲線測得其相應(yīng)的載藥量分別為17.1％和11.8％，兩者之間的差別主要是由于苯硼酸與阿霉素之間的協(xié)調(diào)作用。體外釋放實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:兩種載藥膠束藥物釋放行為相似，都表現(xiàn)出pH的依賴性和超敏感性，隨著pH值的下降，釋放量逐漸增加;在pH6.5的條件下便可緩慢的釋放藥物，24h累積藥物

9、釋放可達(dá)到38～46％。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)(MTT)結(jié)果顯示:兩種空白膠束粒子均未對(duì)腫瘤細(xì)胞表現(xiàn)出細(xì)胞毒性，具有良好的生物相容性，而載藥膠束粒子呈現(xiàn)出明顯的劑量依賴毒性，且在相同藥物濃度下PBA/Dex-g-OE-DOX組展現(xiàn)出更高的細(xì)胞毒性。2-D和3-D多細(xì)胞球體的滲透與抑制實(shí)驗(yàn)表明:載藥膠束均可以被有效攝取的進(jìn)入腫瘤細(xì)胞并釋放藥物;相比于free DOX，載藥膠束具有更強(qiáng)的腫瘤滲透、滯留能力和腫瘤抑制效果，導(dǎo)致經(jīng)載藥膠束處理5天的多