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N-琥珀酰壳聚糖(N-succinyl-chitosans,Suc-Chi)是由壳聚糖和丁二酸酐反应合成的一种羧基酰化的水溶性壳聚糖衍生物。N—琥珀酰壳聚糖是一种两亲聚合物,具有较好的生物相溶性,较低的毒性、较长的体内半期及肿瘤亲和性。这些特性使其成为一种新型“隐形NPs”和“高肿瘤趋向性NPs”的较为理想载体材料。本文设计以N-琥珀酰壳聚糖为载体,5-氟尿嘧啶为抗肿瘤模型药,制备纳米粒(5-FU-Suc-Chi/NPs)。5-FU-Suc-Chi/NPs肿瘤靶向传递系统的研究结果,证实了5-FU-Suc-Chi/NPs具有长循环特性,并可以通过EPR效应及其对肿瘤的亲和力实现肿瘤靶向。本文研究的主要方法、内容和结论包括以下几个方面:1 N-肛琥珀酰壳聚糖的制备及结构表征:采用非均相法以二甲亚砜作为溶剂,合成N-琥珀酰壳聚糖,通过IR、1H NMR、13C NMR对产物进行结构确证。采用灰分分析法测定Suc-Chi样品取代度,并通过1H NMR法验证。2 N-琥珀酰壳聚糖理化性质及药用特性:N-琥珀酰壳聚糖是一种聚两性电解质,Suc-Chi(DS=0.33)在4.5~6.8 pH值范围内不溶,在pH 4.5以下和pH 6.8以上溶解性较好;Suc-Chi(DS=0.33)等电点(pI)为5.20,玻璃化温度(Tg)为304.16℃;Suc-Chi(DS=0.33)zata电位(ξ)随pH增大而降低,在pH约为5.0时zata电位等于零;Suc-Chi(DS=0.33)油/水分配系数(Papp)在pH 5.87达到最大值,Papp)0.16。采用凝胶渗透色谱法(GPC)法测定N-琥珀酰壳聚糖不同降解产物的分子量(Mw)。3 5-FU-Suc-Chi/NPs制备及工艺处方优化:采用乳化溶剂扩散法制备5-FU-Suc-Chi/NPs。建立纤维素酶降解法测定5-FU-Suc-Chi/NPs包封率的分析方法。以包封率、载药量、粒径为评价指标,在单因素实验基础上,按正交设计L9(34)表进行试验,优化处方。最优处方:5-FU初始浓度为1000μg/mL;乙醇与Span-80体积比为1∶4;Suc-Chi浓度为4mg/mL;超声时间为5 min。4 5-FU-Suc-Chi/NPs理化特征及体外释放行为:采用透射电镜和扫描电镜观察5-FU-Suc-Chi/NPs外观形态,激光粒度仪测定其粒径,结果表明5-FU-Suc-Chi/NPs外观平滑呈球形或类球形,形态比较均匀完整;分散性好,粒径分布窄,呈正态分布,其平均粒径为236.6±64.7 nm;zeta电位为-27.2±0.2 mv;包封率和载药量分别为62.36±0.74%和18.98±0.68%。采用透析袋法测定5-FU-Suc-Chi/NPs体外释药速度,在释药的初始阶段出现突释,1h药物释放达到45%,24小时达到67%,随后持续缓慢释放一直到第4d。5-FU注射液释药速度较快,1h基本释药完毕。两者体外释药存在显著差异(P<0.05),说明5-FU-Suc-Chi/NPs有明显的缓释作用。5-FU-Suc-Chi/NPs释放速度随介质pH值升高而减慢。5-FU初始浓度与5-FU-Suc-Chi/NPs释药量之间不存在线性关系。采用Origin7.5软件拟合药物体外释药模型的研究表明,5-FU注射液的释放符合一级动力学方程,5-FU-Suc-Chi/NPs的释放较符合双指数双相动力学模型。5 5-FU-Suc-Chi/NPs的体内组织分布及靶向性:采用流式细胞仪检测荧光强度来评价FITC-Suc-Chi/NPs与K562白血病肿瘤细胞之间的亲和性。结果表明,FICT-Suc-Chi/NPs与FICT-CS/NPs对K562白血病肿瘤细胞都具有较高的亲和力,两者相比FICT-Suc-Chi/NPs的亲和力更强。建立FITC-Suc-Chi/NPs的体内荧光分析方法,检测空白Suc-Chi/NPs在Sarcoma180-荷瘤小鼠体内组织分布,并通过组织切片的荧光显微照片确证FICT-Suc-Chi/NPs的组织分布结果。研究发现,FICT-Suc-Chi/NPs能够长时间的滞留在血液中,在各组织及血浆中分布的数量次序依次为肾>肿瘤>血液>肝>脾>肺。结果表明,FICT-Suc-Chi/NPs具有长循环特性和肿瘤靶向性。建立5-FU体内分析方法,评价5-FU-Suc-Chi/NPs在荷瘤小鼠体内靶向性。研究发现,5-FU-Suc-Chi/NPs中的5-FU能够在血中长时间的滞留,与5-FU原形药相比较具有明显的缓释作用。5-FU-Suc-Chi/NPs中的5-FU在荷瘤小鼠体内分布趋势为:1 h时,肝>肿瘤>血>肾>脾>心>肺;1d时,肿瘤>肝>脾>肾>血>肺>心;3d时,肿瘤>肝>肾>脾>血>肺>心。表明5-FU-Suc-Chi/NPs具有肿瘤靶向作用,可降低心脏、肾脏的毒副作用。肿瘤相对摄取率Re和峰浓度比Ce分别为:9.43±1.86,2.75±0.26,说明5-FU-Suc-Chi/NPs对肿瘤的趋向性大于5-FU注射液。6 5-FU-Suc-Chi/NPs的药动学及药效学:建立5-FU在大鼠血浆中分析方法,5-FU-Suc-Chi/NPs在大鼠体内动力学研究发现,5-FU-Suc-Chi/NPs与5-FU注射液的主要药物动力学参数之间存在显著性差异。5-FU-Suc-Chi/NPs的T1/2显著延长11.98倍,AUC显著增大3.5倍,MRT显著延长11.8倍,CL显著减小0.124倍;表明5-FU-Suc-Chi/NPs具有长循环特性,实现了药物的缓释作用。5-FU-Suc-Chi/NPs在Sarcoma 180-荷瘤小鼠体内药效学的研究表明,5-FU-Suc-Chi/NPs与5-FU注射液相比较,5-FU-Suc-Chi/NPs能够更有效地抑制Sarcoma 180肿瘤的生长,而且组织毒性较温和。