pH敏感型混合共聚物复合纳米材料用于耐药性肿瘤治疗研究

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背景:  阿霉素( DOX)是一种用于治疗乳腺癌的最重要的化疗药物。DOX可以嵌入 DNA双链抑制生物大分子的生物合成,从而达到杀灭细胞的作用。然而,严重的副作用如心脏毒性等问题严重阻碍其临床应用。因此,迫切需要建立一个更安全和更有效的DOX输送系统。本文通过开发一个纳米药物输送系统,运用增强渗透和滞留( EPR)效应提高肿瘤的靶向运输。此外,环境响应性纳米给药系统已得到广泛的研究用于提高药物在体内的靶向分布。在这些刺激中,p H响应是最常见的应用,本文即选择 pH响应作为药物释放的方式。  阿霉素治疗的另一个主要问题是多药耐药的问题( MDR)。为了解决这个问题,本文采用具两亲性共聚物 D-聚乙二醇1000维生素 E琥珀酸酯( TPGS)作为强效 P-糖蛋白( P-gp)抑制剂。TPGS已被证明能够抑制外排泵,从而恢复耐药性肿瘤细胞对抗癌药物的敏感性。  在本文中,我们使用 TPGS和聚(β-氨基酯)( PEG-PAE)两种双亲性共聚物自组装形成胶束纳米粒子,并且在其疏水内核中封装油酸包覆的超顺磁性氧化铁纳米粒(SPIONs)和 DOX,(简称:PMMs)。我们制得的这种纳米载体具有较高的载药量、pH敏感性药物释放和抗药物外排的能力。通过一系列体外实验证明,本文制备的纳米载药体系对耐药性肿瘤细胞具有较好的杀伤效果。  目的:  1.合成 pH敏感的聚合物,使胶束到达酸性的肿瘤微环境中可以有效释放药物。  2.在胶束中加入 TPGS以抑制耐药肿瘤细胞的耐药性。  3.在聚合物胶束中加入铁磁颗粒,实现药物的磁靶向传递和成像功能。  4.控制组装条件,聚合物胶束做成100~200nm的粒径,实现到达肿瘤部位以后,药物靶向细胞组织的富集。  方法:  1.通过迈克尔加成法合成 pH敏感聚合物。  2.采用溶剂替换法制备纳米载药胶束。  3.用动态光散射( DLS)检测胶束粒径。  4.用透射电镜( TEM)检测胶束的形貌。  5.用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)观察药物在细胞内的分布。  6.用流式细胞技术(flow cytometry,FCM)检测载药胶束在细胞内的药物释放量。  7.用聚合物胶束配置的培养基培养细胞,以检测聚合物细胞毒性。  结果:  1.pH敏感型聚合物的水溶液在 pH=6.0左右时会发生 pH突变。  2.pH敏感型混合共聚物胶束的粒径为100~200nm。  3.用载药的混合共聚物胶束配置的培养基来培养细胞,一定时间后可以观察到细胞内有药物。  4.加入 TPGS之后的胶束对培养的耐药细胞,其存活率随着胶束浓度升高而减少。  5.聚合物的细胞毒性实验中,随着聚合物的浓度提高,细胞存活率明显变低。  结论:  1.合成的pH敏感型聚合物对 pH比较敏感,在 pH=6.0会质子化,以增大溶解度。  2. pH敏感胶束对细胞无明显毒性。  3.共聚物胶束在肿瘤微环境中会释放药物,将药物载入到肿瘤细胞内。  4.加入 TPGS之后的胶束对耐药细胞的杀伤力明显增强。  5. pH敏感胶束粒径合适,符合 EPR的要求。
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