pH响应聚合物纳米粒的优化制备及其药物控制释放研究

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目的:获得pH响应聚合物纳米粒的最佳制备工艺,探明载阿霉素pH响应聚合物纳米粒在细胞内的药物控制释放行为。方法:选用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)为壳材,抗癌药物阿霉素为模型药物,碳酸氢钠为pH响应因子,采用复乳溶剂扩散挥发法制备pH响应PLGA纳米粒。单一变量法考察了主要工艺条件PLGA的浓度及重均分子量、碳酸氢钠的浓度、大豆卵磷脂的浓度、聚乙烯醇(PVA)的浓度、天然水溶性维生素E(TPGS)的浓度对纳米粒的平均粒径、粒径分布指数(PDI)和包封率的影响规律,扫描电子显微镜(SEM)对纳米粒形貌进行表征。考察了pH响应PLGA纳米粒在体外不同pH条件(pH=7.4,6.0和4.0)下的药物释放规律。进一步采用香豆素-6对纳米粒壳材标记绿色荧光,阿霉素本身呈现红色荧光,使用激光扫描共聚焦显微镜(Confocal)考察了纳米粒在乳腺癌细胞内的pH响应药物释放行为。结果:1.粒径随PLGA的含量及其重均分子量的增加而增加,粒径分布则先减小后增加,包封率先增加后减小,在40mg、10.5w处为最佳;粒径及其分布均随卵磷脂含量的增加先减小后增加,包封率先增加后减小在30mg处为最佳;粒径随PVA浓度增加而持续增加,粒径分布则先减小后增加,在0.4%处为最佳;粒径TPGS浓度增加先减小后增加,粒径分布先减小后增加,包封率先增加后减小,在0.03%处为最佳;粒径及分布随NaHCO3浓度的增加先减小后增加,包封率先增加后减小,在2.5mg/ml、5mg/ml处较佳;TPGS、PVA为外水相扩散相Zeta电位分别为-31.11mV、-25.54mV。综上,纳米粒最佳工艺参数为40mg重均分子量为10.5w的PLGA、30mg卵磷脂、0.03%TPGS、含有2.5mg/ml或5mg/ml NaHCO3的内水相。2.所制备纳米粒的体外药物释放具有pH值依赖性,随着pH值的降低药物释放速率加快;在pH=4的酸性介质中,24小时的药物释放率接近100%。细胞内药物释放结果表明:在共培养0.5小时,纳米粒已进入乳腺癌细胞内;当达到6小时,细胞核中有强烈的红色荧光,细胞核周围的纳米粒呈现绿色荧光。结论:采用优化工艺制备的pH响应纳米粒平均粒径大小115130nm,包封率大于65%,可通过内吞效应进入癌细胞,经由酸性细胞器将药物快速释放到细胞核中,杀死癌细胞。
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