摘要纳米载药系统的肿瘤靶向效率低影响其临床应用,设计靶向肿瘤微环境(如低pH或高浓度谷胱甘肽等)的响应型药物载体可以提高疗效,减少药物的副作用。根据特定药物的性质对纳米载体进行化学修饰,可得到选择性更好的新型载体。本研究基于天然阳离子多糖壳聚糖制备的纳米递药体系,该体系不仅具有药物传递材料的基本特性,还引入了天然产物活性优势,如粘膜黏附、增强特定组织靶向性、降低炎症反应等。研究对壳聚糖进行脱乙酰化或化学修饰引入所需的理化和生化特性,制备了一系列壳聚糖衍生物,并将其应用于封装或接枝化疗药物,提高药物的生物利用度,赋予药物控释和缓释的效果。研究制各了两种传递阿霉素(DOX)的纳米递送系统,并考察了其体外抗肿瘤性能。主要研究内容及结果如下:<br> (1)研究采用羧甲基壳聚糖(CMCS)制备了一种具有pH和谷胱甘肽(GSH)双重响应的CMCS纳米凝胶。研究首先利用甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)对CMCS进行改性,采用含二硫键的N,N-双(丙烯酰)胱胺(BAC)对侧链含双键的GCMCS进行交联,再接枝修饰上叶酸(FA),最后得到叶酸修饰的靶向纳米凝胶,并研究了其递送抗肿瘤药物DOX的性能。研究分别采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外分光光度计(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)和元素分析等对产物进行了表征。<br> 研究通过优化制各得到粒径为160.2±50.6nm的GCMCS-FA纳米凝胶,该纳米载体对DOX的包封率和载药率分别为15.6±0.12%和94.77±0.83%,装载DOX后的纳米载药凝胶(GCMCS-FA-DOX)粒径为220.4±38.4nm。实验表明GCMCS-FA-DOX具有良好的pH和GSH响应性能。细胞实验结果表明GCMCS-FA-DOX抑制肿瘤细胞增殖效果比游离DOX更佳,GCMCS-FA-DOX可以显著提高细胞摄取药物的效率,且其对HCT-116肿瘤细胞的细胞毒性比HepG-2肿瘤细胞更高。<br> (2)研究利用壳寡糖(COS)和DOX的氨基与苯甲醛封端聚乙二醇(DF-PEG-DF)的芳香醛自发形成pH敏感的苯亚胺键,制备得到具有pH敏感的壳寡糖载药纳米粒子(COS-DOX),使其在肿瘤弱酸性条件下实现定点释放,提高疗效和降低药物的毒副作用。研究通过改变醛、氨基与三聚磷酸钠(TPP)的比例,优化了纳米粒子的粒径、药物包封率、装载率和Zeta电位,并采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外分光光度法(FT-IR)和热重分析(TGA)对材料进行了表征。结果表明通过改变阿霉素偶联壳寡糖纳米粒子各成分的比例,可以调控纳米粒子的粒径,进而会影响药物包封效率和传递效果。实验得到最小粒径为168.6±4.3nm的COS-DOX2纳米粒子,最高电位为35.1±1.9mV的COS-DOX1纳米粒子粒径为219.2±1.5nm,COS-DOX1的药物包封率和装载率为5.55±0.13%和88.81±2.00%。实验还研究了纳米粒子的体外释放性能和pH响应性。将COS-DOX与人结肠癌细胞(HCT-116)共培养,结果发现基于COS的载药纳米粒子增加了肿瘤细胞对药物的摄取,在一定浓度内显著增强了DOX对HCT-116细胞的细胞毒性。
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