刺激响应性柱芳烃纳米载体的构建及在抗胞内菌中的应用

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当MRSA和沙门氏菌等细菌入侵机体时,免疫系统能够快速启动响应机制,清除大部分细菌,但还有少部分细菌能存活于免疫细胞内形成胞内菌。胞内菌易导致慢性感染疾病和复发感染疾病的发生,然而多种常用的抗生素无法进入细胞或累积足够的胞内浓度,从而很难有效杀灭胞内菌。因此,临床上为了治疗胞内菌引起的感染,需长时间使用高剂量的抗生素,这不仅会产生毒副作用,还会导致细菌耐药性的产生和蔓延。尽管递药系统能提高胞内抗生素累积浓度,但传统的递药系统缺少靶向性,易产生脱靶效应及毒副作用,故发展可靶向巨噬细胞的抗生素递送系统是改善抗生素胞内感染治疗的重要策略。因此,我们发展了以柱芳烃为骨架结构的靶向递药系统,用于输送抗生素进入巨噬细胞,提高抗生素在巨噬细胞内的浓度,并在胞内微环境中释放抗生素,从而显著提高抗生素的抗胞内菌活性。本论文研究工作主要由三部分组成:(1)GSH响应性柱芳烃纳米颗粒的制备及在治疗胞内MRSA感染中的应用;(2)柱芳烃为载体的酶响应性囊泡的制备及在抗胞内沙门氏菌中的应用;(3)酶/p H双重响应性柱芳烃纳米囊泡的制备及在抗胞内MRSA中的应用。(1)GSH响应性柱芳烃纳米颗粒的制备及在抗胞内MRSA中的应用基于甘露糖基化的柱芳烃WP5与含有近红外荧光基团的客体分子G的主客体作用,我们构建了一种新的药物靶向递送系统(WP5?G)。WP5?G纳米颗粒可在谷胱甘肽(GSH)还原作用下恢复NIR荧光,故可用于跟踪定位WP5?G纳米颗粒在胞内的位置及聚集情况。该纳米颗粒可负载抗生素利奈唑胺(LZD)形成载药纳米颗粒(LZD-WP5?G),并具有较高的LZD包封率。载药纳米颗粒可靶向巨噬细胞,通过甘露糖受体介导的内吞作用将LZD递送至细胞内,并在胞内GSH作用下快速释放LZD,明显增强了LZD的抗胞内MRSA活性。此外,LZD-WP5?G纳米颗粒具有较好的生物相容性。(2)柱芳烃为载体的酶响应性囊泡的制备及在抗胞内沙门氏菌中的应用我们合成了具有靶向巨噬细胞的柱芳烃单体化合物MP5,在水溶液中自组装成超分子纳米囊泡,负载庆大霉素(Gen)后形成MP5-Gen纳米囊泡。胞外释放实验发现MP5-Gen纳米囊泡可在组织蛋白酶B的作用下快速释放庆大霉素。在沙门氏菌感染的RAW 264.7细胞模型上,MP5-Gen纳米囊泡明显提高了Gen在胞内的累积浓度,并增强了庆大霉素的抗胞内沙门氏菌的活性,同时具有较小的细胞毒性。(3)酶/p H双重响应性柱芳烃囊泡的制备及在抗胞内MRSA中的应用我们发展了一种新的靶向巨噬细胞,酶和p H双重响应的甘露糖基化的柱芳烃纳米囊泡Man@AP5,并负载万古霉素(Van),形成Man@AP5-Van纳米囊泡。通过胞外释放实验发现,Man@AP5-Van纳米囊泡可在组织蛋白酶B和p H双重作用下快速释放万古霉素。同时胞内荧光成像证明Man@AP5可靶向巨噬细胞,并通过甘露糖受体介导的内吞进入细胞。抗胞内MRSA实验表明,Man@AP5-Van纳米囊泡的抗胞内MRSA活性约为游离万古霉素的29倍,同时,细胞毒性实验表明Man@AP5-Van纳米囊泡具有较小的毒性及较好的生物相容性。
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