基于β-環(huán)糊精的pH-GSH響應(yīng)羧甲基殼聚糖膠束的研究.pdf

1、6-巰基嘌呤是一種廣泛應(yīng)用于臨床的抗代謝藥物，然而因該藥物存在水溶性差、生物利用度低、選擇性差和毒副作用嚴(yán)重等缺點，在臨床中的應(yīng)用受到了極大限制。針對這些問題，目前比較常見的方法是通過某種共價鍵連接臂，將藥物與高分子載體進(jìn)行連接而制得高分子前藥。然而，這類方法普遍存在制備方法復(fù)雜、操作繁瑣以及有毒物質(zhì)殘留等缺點。針對這些缺點，本文采取兩親性包合物自組裝策略，利用β-環(huán)糊精與6-巰基嘌呤二聚物之間的包合作用，設(shè)計制備出一種 pH/GSH響

2、應(yīng)羧甲基殼聚糖膠束，該膠束在血液循環(huán)系統(tǒng)中可保持穩(wěn)定，進(jìn)入癌細(xì)胞中，可響應(yīng)癌細(xì)胞內(nèi)較低的pH與較高的谷胱甘肽（GSH）濃度而快速釋放出6-巰基嘌呤。主要工作與結(jié)論如下：
　　一、制備了一種兩親性包合物，對該包合物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，對相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了測定。
　　將殼聚糖（CS）與β-環(huán)糊精（β-CD）分別羧甲基化后，得到羧甲基殼聚糖（CMCS）與羧甲基-β-環(huán)糊精（CM-β-CD）。通過CM-β-CD的羧基與CMCS上氨基之間的

3、酰胺反應(yīng)，制得親水性的環(huán)糊精羧甲基殼聚糖（CMCS-g-β-CD）。6-巰基嘌呤（6-MP）經(jīng)碘單質(zhì)氧化后得到疏水性的6-巰基嘌呤二聚物（DMP）。在水溶液中，疏水性的DMP僅部分嵌入β-CD內(nèi)腔，與親水性的CMCS-g-β-CD形成一種兩親性包合物（CMCS-g-β-CD·DMP），利用紅外光譜、差示熱分析法以及核磁共振波譜對中間產(chǎn)物與目標(biāo)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。通過調(diào)整DMP與CMCS-g-β-CD之間的投料比，制得 DMP含量不同的

4、三組包合物，經(jīng)元素分析法測得DMP的含量分別為7.34wt％、9.37wt%和10.21wt%。
　　二、采取兩親性包合物自組裝策略，制備pH/GSH響應(yīng)羧甲基殼聚糖膠束，對該膠束的形貌進(jìn)行了觀察，對該膠束的穩(wěn)定性、pH敏感性、還原響應(yīng)性進(jìn)行了考察，并對該膠束的形成機(jī)制進(jìn)行了探討。
　?。?）采取兩親性包合物自組裝策略，利用CMCS-g-β-CD·DMP在水溶液中的自組裝制備出“核-殼”形pH/GSH響應(yīng)羧甲基殼聚糖膠束，其

5、中裸露在β-CD內(nèi)腔外部的DMP片段因疏水效應(yīng)形成核，親水性的CMCS-g-β-CD在核的表面形成殼。透射電鏡（TEM）觀察結(jié)果顯示膠束為球形核殼狀結(jié)構(gòu)，形態(tài)較為均一，粒徑約在160nm左右。
　?。?）動態(tài)光散射（DLS）測得膠束溶液靜置30天前后平均粒徑與分散度均變化不大，表明膠束具有較好的穩(wěn)定性。利用 DLS測定膠束在不同 pH值緩沖液中的平均粒徑，結(jié)果顯示，當(dāng)緩沖液pH從3.0上升到6.0時，膠束平均粒徑隨之增大，并在pH

6、=6.0時達(dá)到最大值。當(dāng)緩沖液pH值從6.0上升到8.0時，膠束平均粒徑逐漸減小，表明膠束具有良好的 pH敏感性。利用 DLS測定膠束在不同GSH濃度緩沖液中的平均粒徑與分散度，結(jié)果顯示，在GSH濃度為10μM的緩沖液中，膠束的平均粒徑與分散度基本保持不變。當(dāng)GSH濃度增加到5mM與20mM時，膠束的平均粒徑與分散度均顯著增加，表明膠束具有良好的還原響應(yīng)性。
　　（3）采用兩親性包合物自組裝策略制備pH/GSH響應(yīng)膠束具有如下優(yōu)點

7、：首先是該策略利用包合作用將DMP與高分子載體進(jìn)行連接，避免了復(fù)雜的合成過程及有毒化學(xué)試劑的使用。其次是與傳統(tǒng)載藥膠束的制備方法相較，該策略可實現(xiàn)載藥過程與自組裝過程一體化。最后是該膠束表面存在大量羧基，為連接配體留下位點，對開發(fā)不同靶向的載藥系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。
　　三、研究了膠束在模擬細(xì)胞外液、正常細(xì)胞內(nèi)環(huán)境及癌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中的藥物釋放行為，考察了膠束組成對藥物釋放的影響，評價了膠束的體外細(xì)胞毒性。
　　（1）在模擬細(xì)胞外液的G

8、SH濃度為10μM的PBS（pH7.4）中，膠束在48小時內(nèi)的累計釋藥率為27.3wt%。當(dāng) GSH濃度上升為5mM時（模擬正常細(xì)胞內(nèi)環(huán)境），膠束在48小時內(nèi)的累計釋藥率達(dá)到59wt%。在模擬癌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的GSH濃度為20mM的pH5.0的醋酸鹽緩沖液中，膠束在48小時內(nèi)累計釋藥率達(dá)到88wt%。這些數(shù)據(jù)表明膠束能在癌細(xì)胞內(nèi)環(huán)境中選擇性的較為完全釋放藥物。
　?。?）考察了膠束組成對藥物從膠束釋放的影響，結(jié)果表明，6-MP在48小