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由于大多数抗肿瘤药物缺乏组织特异性,导致严重的毒副作用,主动靶向纳米递药载体由于可选择性将抗肿瘤药递送到肿瘤组织,以及通过配体-受体相互作用,递送到肿瘤细胞,从而提高疗效减轻毒性,逐渐成为药剂学研究的热点。 本课题分为两部分,Trastuzumab介导 PAMAM-paclitaxel偶联物的研究及RGD多肽介导PAMAM/methotrexate复合物的研究。分别以4代和5代聚酰胺-胺(PAMAM)树枝状聚合物为药物载体,紫杉醇(paclitaxel,PTX)和甲氨蝶呤(methotrexate,MTX)为模型药物,曲妥珠单抗(trastuzumab,TMAB)和RGD多肽为靶向头基,HER2受体和整合素受体为作用靶点,构建TMAB-PEG-PAMAM-PTX偶联物和RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物,并进一步对其肿瘤靶向作用进行研究。本文主要从以下章节进行研究: 第一部分 Trastuzumab介导PAMAM-paclitaxel偶联物的研究 1 TMAB-PEG-PAMAM-PTX/FITC/Cy7偶联物纳米递药系统的合成。分子量3500Da的双功能聚乙二醇NHS-PEG-MAL通过酰胺化反应,与PAMAM氨基共价结合合成 PEG-PAMAM偶联物;TMAB通过 Traut’s试剂修饰巯基后,与NHS-PEG-MAL马来酰亚胺基共价结合,合成TMAB-PEG-PAMAM偶联物;PTX通过丁二酸酐(Succinic anhydride)与 PAMAM共价结合,合成 TMAB-PEG-PAMAM-PTX偶联物;标记荧光探针 FITC和Cy7-NHS,合成TMAB-PEG-PAMAM-FITC/Cy7偶联物。通过HNMR法测得PEG、PTX连接数分别为8、4,Bradford法测得Trastuzumab连接数为1;HNMR和紫外法测得FITC及Cy7连接数分别为4和1。 2合成 TMAB-PEG-PAMAM-PTX/FITC/Cy7偶联物后,对其理化性质进行了考察。动态光散射粒度仪(DLS)及透射电镜(TEM)测得偶联物粒径范围为10-30nm,形态近似为球形; 3 TMAB-PEG-PAMAM-FITC偶联物纳米递药系统的靶向性评价。通过荧光倒置显微镜、流式细胞仪对偶联物体外细胞摄取进行考察,结果表明TMAB-PEG-PAMAM-FITC偶联物与对照组PEG-PAMAM-FITC比较,HER2受体过表达BT474细胞荧光强度明显提高(大于2倍),激光共聚焦显微镜显示偶联物聚集在溶酶体位置;体外细胞毒性实验表明TMAB-PEG-PAMAM-PTX偶联物(IC50=22.96ng/ml)对 BT474细胞细胞毒性强于 PEG-PAMAM-PTX偶联物(IC50=40.23ng/ml),而小于 PTX原料药(13.44ng/ml);通过小动物活体成像对TMAB-PEG-PAMAM-Cy7偶联物在荷瘤裸鼠的体内分布进行评价,结果表明TMAB-PEG-PAMAM-Cy7偶联物比对照组PEG-PAMAM-Cy7偶联物更多在肿瘤部位聚集,体外器官成像结果表明,肿瘤在所有器官组织中荧光强度最大,与对照组相比肿瘤组织荧光强度增加1.5倍。 第二部分 RGD多肽介导PAMAM/MTX复合物的研究 1首先合成了一种新型靶向头基RGDTAT多肽,并通过HPLC和MS对其进行了表征。 2 RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物纳米递药系统的制备。RGDTAT-PEG-PAMAM偶联物的合成采用与TMAB-PEG-PAMAM相同的方法,分子量3500Da的NHS-PEG-MAL通过酰胺化反应,与PAMAM氨基共价结合合成PEG-PAMAM偶联物;RGDTAT通过巯基与NHS-PEG-MAL马来酰亚胺基共价结合,合成RGDTAT-PEG-PAMAM偶联物;MTX通过物理包埋进入PAMAM疏水空腔。HNMR测得PEG和RGDTAT连接数分别为30和16。 3 RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物纳米递药系统的表征。DLS及 TEM测得其粒径在10-35nm范围;体外释放实验表明,MTX在弱酸性条件pH5.0中(12h累计释放百分率90%)释放快于pH7.4(24h累计释放90%),具有pH敏感性。 4 RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物纳米递药系统的靶向性评价。体外细胞摄取实验表明,RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物被整合素受体过表达HepG2细胞摄取多于 PEG-PAMAM-FITC/MTX复合物;MTT法测得RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物对整合素受体过表达 HepG2细胞细胞毒性强于对照组PEG-PAMAM/MTX复合物,而对整合素受体低表达MCF-7细胞的细胞毒性则无明显差异;小动物活体成像实验表明 RGDTAT-PEG-PAMAM-Cy7/MTX复合物更多在肿瘤部位聚集,体内具有明显靶向性。 5 RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物纳米递药系统的药代动力学研究。药代动力学实验表明RGDTAT-PEG-PAMAM/MTX复合物与MTX注射液相比,t1/2和AUC增加2倍,体内具有缓释效果。