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普通纳米药物递送系统由于在病灶区域不能可控快速释放药物而导致治疗效果下降,因此,能实现在时间和空间上可控释药的各种刺激响应的纳米药物递送系统是近年来药物递送系统研究的热点。超声敏感的智能型纳米药物递送系统可以在外界的超声作用下,实现在病灶区域可控快速释放药物,从而提高治疗效果。本文以普鲁兰多糖为骨架,合成了一种新型声控释药纳米药物递送载体,并对其包载药物的性能进行了研究。1.利用4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基作为连接臂将硬脂酸接枝到普鲁兰多糖链上,合成了含有超声敏感键烷氧基胺(C-ON)的两亲性分子P-OC。核磁共振氢谱(1H NMR),高分辨质谱(HRMS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)结果表明合成的分子结构正确。采用透析法制备纳米胶束,透射电镜(TEM)和动态光散射(DLS)结果表明:P-OC形成的纳米胶束呈均匀分布的球状,粒径为202.43±3.37 nm,Zeta电位为-17.00±0.14 mV。高分辨质谱检测到P-OC分子经过超声作用后,发生断裂产生1-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶硬脂酸酯,表现出较好的超声响应行为。溶血实验和MTT实验结果显示P-OC空胶束拥有良好的血液相容性和细胞相容性。2.以阿霉素(DOX)为疏水抗癌药物模型,透析法制备P-OC/DOX载药纳米胶束,当药载比为1/10时,载药纳米胶束包封率和载药率分别为65.65±0.02%和7.46±0.02%。体外释药实验表明P-OC/DOX载药纳米胶束在超声(1.0 MHz,9.9 W)作用30 min后,24 h DOX的累积释放量达到73.66±1.31%,而没有超声处理的累积释放量只有37.71±1.78%,体现了P-OC/DOX载药纳米胶束拥有良好的超声控制释药行为。进一步利用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪对MCF-7细胞摄取载药胶束及超声控制释药进行定性和定量分析,结果显示P-OC/DOX载药胶束在超声(1.0 MHz,9.9 W)作用5 min,与MCF-7共孵育4 h后,其胞内DOX荧光强度9579.00±239.00,与未超声处理的荧光强度6002.50±140.71相比有极显著差异(p<0.01),并且超声处理后的DOX主要分布在细胞核中,表明P-OC/DOX能在细胞内很好地对超声做出响应。细胞毒性实验表明P-OC/DOX载药胶束在外界超声(1.0 MHz,9.9 W)作用5 min,DOX浓度为10μg/m L时,MCF-7及HepG2细胞存活率分别为13.12±3.53%、11.10±2.68%,而未超声处理的载药纳米胶束在相同DOX浓度时,其细胞存活率分别为在55.62±1.94%、57.24±2.42%,两者相比,载药胶束在超声作用后呈现出更强的癌细胞杀伤力;载药纳米胶束P-OC/DOX在外界超声作用下对MCF-7及HepG2细胞的IC50为0.98μg/mL、1.73μg/m L,与游离DOX的IC50分别为1.12μg/m L、2.87μg/mL相比,载药纳米胶束在外界超声作用下,显现出更好的生长抑制效果。3.小鼠乳腺癌细胞(4T1)移植BALB/c小鼠模型的抗肿瘤效果显示:载药纳米胶束P-OC/DOX在外界超声作用后,平均瘤重抑制率达到80.98%,和未超声作用的载药胶束平均瘤重抑制率43.28%相比具有显著差异,表明了P-OC/DOX载药胶束在体内具有良好的超声控制释药行为以及较好地抗肿瘤效果。综上所述,载药纳米胶束P-OC/DOX拥有良好的超声响应行为,可实现在时空上对药物的控释,作为智能药物递送系统具有良好的应用前景。