智能響應性Heparosan多糖給藥系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2020-06-21 08:06
【摘要】:阿霉素(doxorubicin,DOX)雖然是較常用的化療藥物之一,但其靶向性差,毒副作用強,長期使用會產生多藥耐藥(multidrug resistance,MDR),使其應用受限。Heparosan多糖是一種天然多糖,具有良好的生物相容性,生物可降解性和長循環(huán)性。因此,構建基于heparosan多糖給藥系統(tǒng),可以增強DOX的靶向性、降低毒副作用、提高治療效果。維生素E琥拍酸酯(Vitamin E Succinate,VES)目前被認為是可以通過抑制P-gp外排泵克服腫瘤MDR的疏水性材料。故本文采用VES分子對heparosan多糖進行修飾,并用含有還原敏感的二硫鍵作為連接體,制備了具有體內長循環(huán)、逆轉腫瘤MDR功能和還原敏感釋藥的兩親性共聚物HR-CYS-VES(KSV),同時合成無敏感的HR-ADH-VES(KV),包載模型藥物DOX并在水中自組裝形成載藥膠束(DOX/KV,DOX/KSV)。進一步研究了其制劑學理化性質,細胞毒性,細胞攝取,細胞攝取機制及逆轉腫瘤MDR性質。(1)DOX/KV膠束的制備與評價合成heparosan多糖-維生素E琥珀酸酯(HR-ADH-VES,KV)載體,利用'HNMR對其結構進行確證。以DOX為模型藥物,制備載藥膠束DOX/KV,并對其性質進行表征。結果表明,制備膠束形貌為均一的球形,粒徑<200nm,zeta電位為-20 mV左右,包封率約為80%,載藥量為10%~15%,并具有一定的pH敏感性和β-葡萄糖醛酸酶敏感性。選擇MGC80-3腫瘤細胞和COS7正常細胞考察體外細胞毒性和細胞攝取情況。結果顯示,空白膠束具有良好的生物相容性,DOX/KV對MGC80-3細胞的細胞毒性要大于COS7細胞,且在MGC80-3細胞中的攝取效率更高。上述結果說明,KV可以很好地包載DOX,并且可以提高其對癌細胞的選擇性,具有良好的抗腫瘤活性。(2)還原敏感型DOX/KSV膠束的制備與評價為了增加腫瘤選擇性并改善DOX的治療效果,構建了新型還原敏感膠束heparosan-胱胺-維生素E琥珀酸酯(HR-CYS-VES,KSV)。具有球形形態(tài)的載藥膠束(DOX/KSV)平均粒徑為90-120 nm,zeta電位為-20 mV左右,且具有較好的血清穩(wěn)定性和還原觸發(fā)的解聚現象。DOX/KSV的包封率約為90%,載藥量為13%~16%,表明KSV可以很好地包載DOX。體外藥物釋放實驗表明,與對照組DOX/KV相比,DOX/KSV膠束具有良好還原敏感觸發(fā)釋藥行為。利用MGC80-3細胞和COS7細胞作為細胞模型,考察體外細胞毒性和細胞攝取情況。體外細胞毒性結果顯示,空白膠束的細胞存活率均大于90%,DOX/KSV在MGC80-3細胞中的細胞毒性高于COS7細胞,說明載體具有較好的生物相容性和較小的毒副作用。對于MGC80-3細胞,還原敏感性膠束DOX/KSV的細胞毒性顯著大于游離DOX和非還原敏感性膠束DOX/KV。利用流式細胞儀分析和激光共聚焦掃描顯微鏡對細胞攝取情況進行觀察,結果表明,相較于DOX/KV,DOX/KSV膠束內在化之后進入細胞后藥物更快釋放并進入細胞核。此外,利用MGC80-3細胞研究DOX/KV與DOX/KSV細胞攝取機制,結果表明,DOX/KV、DOX/KSV通過多種途徑內吞進入細胞主要為網格蛋白介導的內吞途徑。(3)DOX/KV、DOX/KSV 逆轉 MDR 研究選擇MCF-7和其耐阿霉素細胞MCF-7/ADR作為細胞模型,進行體外細胞毒性和細胞攝取試驗研究DOX/KV、DOX/KSV逆轉MDR的作用。體外細胞毒性實驗顯示,游離DOX耐藥指數顯著高于DOX/KV、DOX/KSV,而游離DOX的逆轉耐藥指數卻小于DOX/KV、DOX/KSV,表明DOX/KV、DOX/KSV具有逆轉腫瘤MDR的作用。細胞攝取實驗表明,DOX/KV、DOX/KSV細胞攝取量顯著高于游離DOX,同樣表明表明DOX/KV、DOX/KSV具有逆轉腫瘤MDR的作用。溶酶體逃逸實驗結果表明,還原敏感膠束DOX/KSV可以更快釋放藥物入核,同時膠束結構會拆解釋放游離VES發(fā)揮作用,故DOX/KSV具有更好的逆轉腫瘤MDR的作用。利用MCF-7/ADR細胞檢測可以促進細胞凋亡的活性氧含量,結果顯示,相對于游離DOX和DOX/KV,DOX/KSV可以顯著增加胞內活性氧含量,說明DOX/KSV促進藥物的釋放和細胞的凋亡,從而逆轉腫瘤MDR。
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R943
【圖文】:
1.4邋Heparosan多糖逡逑1.4.1邐Heparosan多糖的研宄進展逡逑Heparosan邋(HR)是某些細菌莢膜中多糖骨架的二糖重復單位,結構式(圖1-1)為逡逑[4-GlcNAc-al,4-GlcUA-|3Hn邋(其中GlcNAc代表乙酰氨基葡糖;GlcUA代表葡糖醛酸),逡逑可作為肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前體。目前,HR尚無正式的中文名,國內有學逡逑者稱之為“K5多糖”、“肝素前體”或者“肝素原”,但在發(fā)表的文章中,還多以Heparosan逡逑的英文形式直接出現。HR具有與肝素和硫酸乙酰肝素類似的多糖骨架,但是它結構中逡逑的氧位沒有硫酸化,故沒有凝血的活性[56]。逡逑⑴0丨丨邐oil逡逑Oil邐()||邋NIIAc逡逑_邐」n逡逑圖M邋Heparosan多糖的結構逡逑Fig.邋1-1邋Chemical邋structure邋of邋Heparosan逡逑1.4.2邐Heparosan多糖作為藥物載體的優(yōu)勢逡逑HR在溶酶體內會被葡糖醛酸糖苷酶和己糖胺酶降解為N-乙酰葡糖胺和葡萄糖醛逡逑酸,它們都是體內正常的單糖,可以被細胞重新循環(huán)利用,具有良好的生物相容性[571。逡逑此外,HR合成方便,分子量分布較窄,體內容易代謝,不在組織中蓄積,大鼠體內靜逡逑脈注射(10mg/kg)后
第二章DOX/KV聚合物膠束的制備及性質表征逡逑2.1引言逡逑聚合物膠束作為一種常用的藥物載體,疏水性內核可以包載親脂性藥物,親水外殼使載體在靜脈注射后有效的避免網狀內皮系統(tǒng)的清除,增加載體在體內的穩(wěn)定性,逡逑達到長循環(huán)的效果。作為一種納米粒子,聚合物膠束還可以通過被動靶向,減少毒作用。逡逑Heparosan多糖的非硫酸化性質使其與肝素相比有更高的細胞攝取效率[77],并且沒逡逑有凝血活性也可以避免肝素在使用中出現的血小板減少癥等副作用,有更好的生物安逡逑全性[56]。另外,heparosan多糖可被在腫瘤細胞中過表達的P-葡萄糖醛酸酶降解[58’78?]。逡逑由于heparosan多糖呈負電性,可避免在血液中聚集也可防止非特異性吸附到血漿蛋白逡逑上[8()]。Heparosan多糖親水骨架上也有很多官能團可以進行疏水性修飾,故適于作為聚逡逑合物膠束的親水性材料。逡逑將疏水性的VES通過酰胺鍵與Heparosan多糖交聯,構建/邋Heparosan-ADH-VES(KV)綴合物,包載抗癌藥物DOX,并對其制劑學性質及體外抗腫瘤活性進行考察。逡逑Heparosan邐Doxorubicin逡逑
本文編號:2723785
【學位授予單位】:江南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:R943
【圖文】:
1.4邋Heparosan多糖逡逑1.4.1邐Heparosan多糖的研宄進展逡逑Heparosan邋(HR)是某些細菌莢膜中多糖骨架的二糖重復單位,結構式(圖1-1)為逡逑[4-GlcNAc-al,4-GlcUA-|3Hn邋(其中GlcNAc代表乙酰氨基葡糖;GlcUA代表葡糖醛酸),逡逑可作為肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前體。目前,HR尚無正式的中文名,國內有學逡逑者稱之為“K5多糖”、“肝素前體”或者“肝素原”,但在發(fā)表的文章中,還多以Heparosan逡逑的英文形式直接出現。HR具有與肝素和硫酸乙酰肝素類似的多糖骨架,但是它結構中逡逑的氧位沒有硫酸化,故沒有凝血的活性[56]。逡逑⑴0丨丨邐oil逡逑Oil邐()||邋NIIAc逡逑_邐」n逡逑圖M邋Heparosan多糖的結構逡逑Fig.邋1-1邋Chemical邋structure邋of邋Heparosan逡逑1.4.2邐Heparosan多糖作為藥物載體的優(yōu)勢逡逑HR在溶酶體內會被葡糖醛酸糖苷酶和己糖胺酶降解為N-乙酰葡糖胺和葡萄糖醛逡逑酸,它們都是體內正常的單糖,可以被細胞重新循環(huán)利用,具有良好的生物相容性[571。逡逑此外,HR合成方便,分子量分布較窄,體內容易代謝,不在組織中蓄積,大鼠體內靜逡逑脈注射(10mg/kg)后
第二章DOX/KV聚合物膠束的制備及性質表征逡逑2.1引言逡逑聚合物膠束作為一種常用的藥物載體,疏水性內核可以包載親脂性藥物,親水外殼使載體在靜脈注射后有效的避免網狀內皮系統(tǒng)的清除,增加載體在體內的穩(wěn)定性,逡逑達到長循環(huán)的效果。作為一種納米粒子,聚合物膠束還可以通過被動靶向,減少毒作用。逡逑Heparosan多糖的非硫酸化性質使其與肝素相比有更高的細胞攝取效率[77],并且沒逡逑有凝血活性也可以避免肝素在使用中出現的血小板減少癥等副作用,有更好的生物安逡逑全性[56]。另外,heparosan多糖可被在腫瘤細胞中過表達的P-葡萄糖醛酸酶降解[58’78?]。逡逑由于heparosan多糖呈負電性,可避免在血液中聚集也可防止非特異性吸附到血漿蛋白逡逑上[8()]。Heparosan多糖親水骨架上也有很多官能團可以進行疏水性修飾,故適于作為聚逡逑合物膠束的親水性材料。逡逑將疏水性的VES通過酰胺鍵與Heparosan多糖交聯,構建/邋Heparosan-ADH-VES(KV)綴合物,包載抗癌藥物DOX,并對其制劑學性質及體外抗腫瘤活性進行考察。逡逑Heparosan邐Doxorubicin逡逑
【參考文獻】
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1 黃茜;李英;張輝;宋新旺;李全偉;曹緒龍;李振泉;;聚丙烯酸環(huán)境響應行為的研究[J];化學學報;2009年21期
本文編號:2723785
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