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本课题通过药剂学、高分子材料学、药理学、分子生物学等手段的交叉应用,在课题组已有的研究基础上,以PEG化聚酰胺-胺树枝状聚合物(PEG-PAMAM)为骨架材料,阿霉素(Doxorubicin, DOX)为模型药物,通过酸敏感的顺式乌头酸酐(Cis-acotonic anhydride, CA)和非酸敏感的丁二酸酐(Succinic anhydride)共价结合,制得PEG-PAMAM-DOX复合物；以RGDyC为主动靶向头基,进行共价修饰,制得主动靶向RGD-PEG-PAMAM-DOX复合物纳米载药系统。并进一步制备了PEG-PAMAM-DOX和RGD-PEG-PAMAM-DOX复合物及DOX的缓释植入剂,以C6脑胶质瘤细胞为模型,对复合物及其缓释植入剂进行了体内(药动、组织分布和药效学)和体外(细胞学和释放)评价。本课题分别采用单功能MeO-PEG-NHS和双功能MAL-PEG-NHS (Mw5000)及靶向头基RGDyC,对四代PAMAM进行共价修饰,合成了PEG-PAMAM和RGD-PEG-PAMAM;采用1H-NMR方法对两种载体进行结构确证和表征,每摩尔PEG-PAMAM中,PEG:PAMAM=18.9:1;每摩尔RGD-PEG-PAMAM中RGD:PEG:PAMAM=10.1:19:1。通过酸酐的氨解反应分别制备DOX的顺式乌头酸酐衍生物(CAD)和丁二酸酐衍生物(SAD),经过活化后分别与PEG-PAMAM、RGD-PEG-PAMAM偶联,制得粒径为17～20nm的酸敏感型释药的PPCD、RGD-PPCD和非酸敏型释药的PPSD和RGD-PPSD。阿霉素分子与PAMAM分子比均在13左右。以C6细胞为脑胶质瘤细胞模型,对复合物进行了细胞毒性和细胞摄取研究。结果表明,PPCD、RGD-PPCD、PPSD和RGD-PPSD的IC50分别为：1.38、1.25、4.51和3.34μmol/L。酸敏型的PPCD、RGD-PPCD对C6细胞的毒性高于非酸敏型的PPSD、RGD-PPSD; RGD修饰的复合物细胞毒性高于未修饰的复合物。C6细胞对RGD-PEG-PAMAM-DOX的总摄取和内吞量均显著高于PEG-PAMAM-DOX (P<0.05)。建立了C6脑胶质瘤动物模型(原位),进行了复合物经全身给药(i.v.)的体内组织分布和药效学研究。结果显示,DOX分别与PEG-PAMAM、RGD-PEG-PAMAM偶联后,在血液中的滞留时间均显著延长,主要表现为AUC,T1/2β和MRT显著增加,Vc和CL显著减小。组织分布特性发生显著改变,复合物进入C6荷瘤小鼠脑内的量显著增加,PPCD、RGD-PPCD、PPSD和RGD-PPSD在肿瘤部位的AUC分别为DOX溶液组的5.6、8.0、16.5和21.2倍；复合物在心脏的蓄积与原药相比无显著差异,但发现PPCD和RGD-PPCD在肝、脾的蓄积明显,RGD修饰的复合物在脾脏的AUC分别为PPCD和PPSD的4.8和3.4倍。初步药效学结果显示,RGD-PPCD、RGD-PPSD、PPCD和PPSD中位生存期分别为50、26、16和23天,表明RGD修饰的复合物组的荷C6脑胶质瘤小鼠生存时间比未经修饰的更长,其中RGD-PPCD中位生存期最长,抗肿瘤活性最强。复合物经静脉注射给药,虽然提高了药物在脑肿瘤内的浓度,特别是RGD-PPCD具有明显的靶向治疗小鼠C6脑胶质瘤的作用,但也增加了药物在网状内皮系统(RES)一些器官中的分布,如在肝和脾的蓄积显著提高。为了降低药物在非靶向部位的蓄积,本研究以荷C6脑胶质瘤(原位)小鼠和大鼠为动物模型,选择PPCD为代表性复合物,经脑肿瘤内局部给药考察其体内行为。结果显示,脑内药物浓度显著高于脑外浓度,但PPCD在肿瘤内的滞留时间和累积量小于DOX; PPCD与原药相比更易从脑部重吸收入血。为了延长复合物在肿瘤内的滞留时间,提高蓄积量,本研究进一步将复合物制成缓释植入剂。采用溶剂挥发法,以生物可降解的PLGA (75:25)/PLA(分子量范围10000～25000)为载体材料,PEG4000为调节剂,将原药及四种复合物制成缓释植入剂。经单因素考察,确定缓释植入剂的处方为：PLGA (75:25)/PLA的比例为3：1,含有1%(W/W) PEG4000,投药量为5%(W/W)。缓释植入剂体外释放考察结果表明,各复合物缓释植入剂之间体外释放曲线基本类似,45天药物累积释放百分率约为50%,60天达55%以上。建立了C6皮下移植瘤动物模型,并对复合物缓释植入剂进行了体内的初步评价。组织分布实验结果显示,给药45天内,DOX复合物缓释植入剂在肿瘤内的药物浓度显著高于原药,滞留时间延长。药效学实验结果表明,各复合物的缓释剂治疗组均能有效抑制肿瘤的生长,酸敏感型释药复合物植入剂比非酸敏感型的抑瘤效果更显著(酸敏型复合物给药35天抑瘤率达50%以上,而非酸敏型复合物抑瘤率仅为30%左右)。RGD修饰的复合物比未经修饰的抑瘤效果更强。其中RGD-PPCD具有最强的抑瘤作用,给药后35天抑瘤率达到65.2%,其次为PPCD,抑瘤率达到50.1%。