负载抗肿瘤药物紫杉醇的双敏性高分子纳米微粒制备及其性质研究

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恶性肿瘤的微环境区别于正常细胞,在于两种变化,一种是温度,另一种是细胞外pH值。因此,研究能响应这两种刺激的药物载体的越来越引起人们的关注,人们期待能用新型的更智能更有效的载体逐渐代替传统载体。通过对纳米载体的精确的设计,可以达到对这两种刺激条件的同时响应,从而获得更好的目标效率和治疗效果。从最开始的负载胰岛素的温度和pH值双敏感的口服载体的研究,到近来渐渐深入的双敏性抗癌药物的载体的研究,一直有很多问题亟待解决。例如,Soppimath等人制备了pH值敏感的温敏性纳米微粒载体p(N-isopropyla-crylamide-co-N,N-dimethylarylamide-co-10-undecenoic acid),实现了体温环境下弱酸环境中的纳米微粒聚集,从而使得载体在局部释放抗癌药物阿霉素(DOX)。然而,过低的载药量(2.7%)大大降低了载体的实用性。Kang等人用NIPAA,DMAAm和pH值敏感性的磺胺甲氧嗪(sulfamethoxypyridazine)短聚物制备了负载DOX的温度和pH值双敏性的纳米微粒。同样的,载体的实用性止步于过低载药量。Lo等合成了温度和pH值双敏性poly(D,L-latide)-g-poly(NIPAAm-co-methacrylic acid)纳米微粒,并负载了5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil)。这个体系的缺陷在于体温环境下,载体的响应范围在pH4.5到5.5,而肿瘤周围的pH值是略低于7.4,而且整个合成过程非常复杂。因此,尽管温度和pH值双敏性纳米载体已现曙光,但是要真正的到一个易于合成的,对响应于肿瘤细胞微环境的,有较高载药量的可控释放的高生物相容性的纳米载体,还有很长的路要走。  针对以上存在的部分问题,本论文的主要目的是:(1)以天然抗肿瘤药物紫杉醇为模型,采用生物相容性的高分子作为药物载体,制备负载紫杉醇的温度和pH值双敏性高分子纳米微粒。(2)采用特定的工艺,获得较高的载药量。(3)研究这种负载紫杉醇的双敏性纳米高分子微粒的性质和药物释放特点,以及载药纳米微粒对体外细胞和体内抗肿瘤效果的影响。  本论文的主要工作如下:  (1)采用自行制备的端羟基聚丙烯丙烯酰胺—聚丙烯酸对己内酯进行开环聚合,合成了对温度和pH值双敏感的两亲性三嵌段共聚物p(NIPPAm-co-AA)-pCL。通过调节三种化合物的配比,将这种敏感范围都控制在肿瘤细胞特有的存在情况下(38℃,pH3.7)。  (2)以这个共聚物为基体材料,采用乙醇-水沉淀法制备了p(NIPPAm-co-AA)-pCL纳米微粒,制备了具有高载药量(>26%)和负载效率(>79%)的紫杉醇纳米微粒,并研究了纳米微粒的制备条件对所得微粒性质的影响。该纳米微粒具有良好的稳定性,紫杉醇以无定形状态分散于载体中,并具有一定的缓释特性。  (3)考察了接荧光p(NIPPAm-co-AA)-pCL纳米微粒在和癌细胞共培养时进入细胞的量,由于双敏的特性,纳米微粒在4℃和37℃时的表现有明显区别。  (4)考察了紫杉醇载药纳米微粒的体内和体外抗肿瘤活性,并以接种了H22肿瘤的荷瘤小鼠为模型动物,考察了紫杉醇载药纳米微粒通过静脉注射的抗肿瘤效果。结果显示,在体外经过负载的紫杉醇微粒比紫杉醇自由药的抗肿瘤效果好,在体内经过负载的紫杉醇纳米微粒比市售的紫杉醇注射剂比效果也略优。
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