基于疏水性抗腫瘤藥物載體構(gòu)建的可注射超分子水凝膠.pdf

1、目的：當前，治療惡性腫瘤的方法是以化療藥物為主，但是臨床所使用的化療藥物都有著一定的毒副作用。我們在殺滅腫瘤細胞的同時，正常細胞也遭到了殺害，尤其是作用于全身的血液細胞和淋巴組織等，而這些細胞與人體的免疫系統(tǒng)息息相關(guān)，從而約束了抗腫瘤藥物的使用。所以尋找能包裹抗腫瘤藥物、將其送到給藥部位、控釋化療藥物的釋出，是當前治療腫瘤的熱點之一。
　　本文通過α-環(huán)糊精(α-CD)與聚乙二醇-聚己內(nèi)酯兩親性嵌段聚合物(MPEG5000-PCL

2、5000)的自組裝制備可作為疏水性抗腫瘤藥物載體的可注射超分子水凝膠。在水溶液中，利用α-CD對MPEG5000-PCL5000嵌段共聚物的選擇性包合作用，實現(xiàn)在溫和的反應條件下成功構(gòu)建可注射超分子水凝膠。
　　方法：
　　1.MPEG5000-PCL5000嵌段共聚物的合成，將一定量的MPEG，ε-CL以及辛酸亞錫加入到三頸燒瓶中，在氮氣、140℃下進行開環(huán)聚合反應，產(chǎn)物通過疏水性熒光探針測定CMC。
　　2.前藥分

3、子的制備，將紫杉醇(PTX)與MPEG5000-PCL5000嵌段共聚物混合，用共沉淀法在丙酮溶液中制得負載PTX的MPEG5000-PCL5000膠束。
　　3.載藥超分子水凝膠的制備，負載紫杉醇的MPEG5000-PCL5000膠束水溶液(20％(w/v))中加入等體積的α-環(huán)糊精(α-CD)水溶液，濃度分別為20％(w/v)、15％(w/v)和10％(w/v)，溫度為55℃。制得超分子水凝膠，反向試管法測凝膠時間。
　

4、　4.載藥超分子水凝膠的表征:
　　對樣品進行X射線衍射(XRD)分析，采用的X射線衍射儀為Bruker AXS/D8型，采用的射線源為CuKα。參數(shù)設定:電壓40kV，電流40mA，掃描范圍2θ=5°-60°。
　　對樣品進行掃描電子顯微鏡(SEM)分析，SEM(Hitachi，s-4800)，對凝膠樣品的形態(tài)學變化進行監(jiān)測。將混合的MPEG5000-PCL5000膠束溶液與α-CD水溶液取適量，滴到硅膠片上，靜待片刻，至

5、完全形成凝膠后，放入液氮中冷卻，后再置于冷凍干燥機，去除水分，留待測試。
　　對樣品進行流變性質(zhì)分析，采用AR-2000高級流變擴展系統(tǒng)(TA流變儀，美國），40mm平行板夾具，25℃水浴。在每個水凝膠樣品上開展動態(tài)時間掃描測試，測出儲能模量(G')和損耗模量(G")，掃描范圍為0.1-100rad/s;粘度作為剪切速率的函數(shù)，用流動模型測得，速率范圍為0.01-10 s-1。
　　5.體外釋放實驗，利用高效液相色譜法(HP

6、LC)測定PTX。在10ml小試管中，1ml含PTX的超分子凝膠溶液中5ml磷酸緩沖鹽溶液(phosphate buffersaline，PBS)作為釋放介質(zhì)，置于恒溫振蕩水浴箱（37℃，100rpm/min）中，在每個預定的時間點，取1ml上層清液，丟棄剩下的5ml釋放液，再補加5ml新鮮配置的PBS緩沖液。HPMC，在Agilent1200HPLC系統(tǒng)中，用反向C18柱(4.6×150mm，5μm，Sunfire色譜柱)。流動相的組

7、成是乙腈/水(45/55;v/v)，流速為1.0ml/min，釋放液在227nm處測定吸光度。
　　6.體外細胞實驗，用肺癌細胞(A549)進行游離的PTX、含PTX的超分子水凝膠和α-CD的體外毒性實驗。PTX用二甲基亞砜(DMSO)溶解、含PTX的超分子水凝膠用PBS溶解、α-CD用水溶解，0.22μm的濾膜過濾，接種于培養(yǎng)板(96孔/板)中，設密度為每孔1×104個細胞，在5％ CO2、37℃下孵化24 h后，加入DMEM（

8、dulbecco's modified eagle medium）培養(yǎng)液，保持在0.001-1μg/ml培養(yǎng)48 h。接著加入MTT溶液(5mg/ml)20μ l培養(yǎng)4h。吸去孔內(nèi)培養(yǎng)液，加入二甲基亞砜(DMSO)100μl，在搖床上低速震蕩10min。記錄在酶標儀OD570nm處測量各孔的吸光度值。
　　結(jié)果：
　　1.通過疏水性熒光探針測得文中所用MPEG5000-PCL5000嵌段共聚物的膠束濃度(CMC)為0.000

9、457g/L
　　2.MPEG5000-PCL5000膠束粒子和含PTX的MPEG5000-PCL5000膠束粒子的尺寸分別為99.56±1.03nm和103.67±2.12nm。結(jié)果表明MPEG5000-PCL5000對PTX的最大載藥量是18.8％。XRD圖譜證實了PTX確實已被成功的包合進MPEG5000-PCL5000中，PTX的特征峰消失了。
　　3.反向試管法實驗結(jié)果表明α-CD/MPEG5000-PCL5000

10、凝膠所需要的時間依賴于體系中α-CD的數(shù)量。
　　4.與單純的MPEG5000-PCL5000特征結(jié)晶峰不同，凝膠樣品在2θ=11.8°19.2°、21.7°和23.3°處出現(xiàn)了特征衍射峰。XRD圖譜證實了凝膠結(jié)構(gòu)中這種超分子結(jié)構(gòu)的形成。
　　SEM圖顯示，本文所制備的超分子水凝膠(無論有沒有負載PTX)均具有多孔結(jié)構(gòu)，孔徑大小在100-150μ m之間，這種結(jié)構(gòu)保證了藥物能夠通過擴散的方式進行釋放。
　　流變性質(zhì)分析

11、結(jié)果顯示不同α-CD和MPEG5000-PCL5000濃度的超分子水凝膠的模量隨頻率的變化曲線。可以看出，凝膠的儲能模量基本不隨頻率變化，表現(xiàn)出一種“類固體”的性質(zhì)。
　　5.體外釋放實驗結(jié)果表明，PTX的釋放速率可以通過α-CD的濃度進行調(diào)節(jié)。
　　6.體外細胞實驗結(jié)果表明，PTX膠束和PTX水凝膠擁有更強的抗腫瘤活性。
　　結(jié)論：
　　成功獲得能原位負載疏水性藥物PTX的可注射超分子水凝膠。疏水性紫杉醇(PT

12、X)首先與MPEG5000-PCL5000形成穩(wěn)定的復合物膠束，然后通過與α-CD的主客體作用將PTX原位包埋于凝膠中。
　　截止到目前為止，基于環(huán)糊精主客體包合物的超分子水凝膠大多數(shù)用于親水性藥物及生物大分子的緩釋，僅有少數(shù)的報道是關(guān)于疏水性藥物的運載。本論文旨在通過MPEG-PCL嵌段共聚物與α-CD作用，制備可注射PTX載藥超分子水凝膠，來提高PTX的藥物有效利用率和降低毒副作用，使其作為一種新的抗癌藥物傳輸體系得到廣泛應用