葉酸靶向羥基丁酸與羥基辛酸共聚物載藥納米粒緩釋給藥系統(tǒng)的研究.pdf

1、眾所周知，癌癥是當前威脅人類健康的重大疾病之一，每年僅宮頸癌就會奪去20多萬人的生命。在目前癌癥的臨床治療中，化學抗癌藥物發(fā)揮著極為重要的作用，不僅可以殺滅局部腫瘤組織，而且能夠清除全身性的癌細胞。然而，這些化療藥物對機體有著強烈的毒副作用，會給患者帶來很大的肉體與精神痛苦。因此，迫切需要設計與開發(fā)一種新型智能抗癌藥物劑型。
　　在新型抗癌藥物劑型的研發(fā)中，靶向給藥系統(tǒng)(TDDS)成為當代智能化藥物劑型的熱門課題。該系統(tǒng)的突出特點

2、是將治療藥物定向運送到靶區(qū)，在顯著提高靶區(qū)療效的同時最大限度地減輕藥物在非靶區(qū)的毒副作用，從而實現高效低毒的治療策略。構建TDDS主要包括靶向材料、載體材料、抗癌藥物及制備技術等要素。靶向材料決定著藥劑在體內的運行方向與結合位點，是實現藥劑靶向功能的關鍵。載體材料關系到藥物的裝載、運輸、療效及藥代動力學，需要具備良好的生物相容性、適宜的生物可降解性和相應的加工可行性?？拱┧幬镔x予TDDS特異的抗癌作用。而制備技術是完成TDDS研發(fā)的核心

3、要素，關系到藥劑的成型性和生產可行性。
　　通過查閱大量的國內外文獻資料，分析比較了各種靶向材料、載體材料和制備技術的特點，設計了本文的研究方案?；趯m頸癌細胞表面葉酸受體(FR)過度表達的特性，選擇其相應配體葉酸(FA)作為靶向材料。為了保證藥物運輸到靶區(qū)并延長其作用時間，選用具有良好的理化性質和生物學特性的生物高分子聚酯—羥基丁酸與羥基辛酸共聚物[P(HB-HO)]為載體材料，以阿霉素(DOX)為模型藥物，采用W1/O/W2超

4、聲乳化法研制了葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒，檢測了納米粒的基本特性參數，并進行了其靶向性和抑瘤效果的研究。
　　研制葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒的過程分為兩個階段。第一階段合成具有靶向作用的載體材料[FA-PEG-P(HB-HO)]。根據氨基與羧基縮合形成酰胺鍵的化學反應原理，采用二步法操作程序，首先將偶聯劑聚乙二醇二胺(H2N-PEG-NH2)與葉酸(FA)以酰胺鍵相連接，合成了FA-PEG-NH2。然后再以

5、FA-PEG-NH2與P(HB-HO)進行酰胺化反應，合成FA-PEG-P(HB-HO)，其收率達到86.39％。運用紅外光譜(IR)和核磁共振氫譜(1H NMR)對該產物進行了結構表征，結果證實FA-PEG-P(HB-HO)合成取得成功。第二階段研究了葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒的制備技術及基本特性。以納米粒粒徑作為主要指標，比較了納米粒的不同制備方法，最終確定W1/O/W2超聲乳化法為最佳制備方法。以L9(34)正交設計法

6、優(yōu)化了W1/O/W2超聲乳化法制備納米粒的工藝條件，得出最佳的工藝條件為:阿霉素、FA-PEG-P(HB-HO)、PVA、Tween80和Span80的濃度分別為10％、6.5％、3％、5％和1％(W/V)，油相與內水相體積比為3∶1，超聲功率為200W，超聲時間180s。對載藥納米粒的基本特性進行了檢測，結果表明:葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒的平均粒徑為241.6±9.3nm，載藥量、包封率分別為29.6±2.9％、83.5

7、±5.7％，體外累積釋藥率11d可達80％，其釋放規(guī)律符合Higuchi方程。該載藥納米粒在4℃下放置6個月后，其粒徑、載藥量及包封率均無顯著變化，穩(wěn)定性較好。
　　通過體外細胞試驗考察了納米粒對模型細胞株HeLa的細胞相容性、細胞靶向性、細胞毒性及凋亡率。HeLa細胞與納米粒進行共培養(yǎng)后，經MTT法檢測，結果表明:空白P(HB-HO)納米粒和空白葉酸靶向P(HB-HO)納米粒均未呈現出細胞毒性，證明P(HB-HO)和FA-PEG

8、-P(HB-HO)具有良好的細胞相容性。當載藥納米粒的藥物濃度范圍在0.005-50μM時，分別對游離阿霉素、P(HB-HO)載阿霉素納米粒、葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒和添加1mM游離葉酸的葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒進行了細胞毒性試驗，結果表明:葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒對HeLa細胞生長的抑制率最大，IC50最小，為0.87μM。說明葉酸對HeLa細胞具有靶向作用，由葉酸介導的載藥納米粒能更加有效的

9、抑制HeLa細胞的增殖。納米粒的藥物濃度、培育時間、游離葉酸影響試驗和倒置熒光顯微鏡觀察結果進一步證明了葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒對HeLa細胞具有靶向作用。經顯微鏡觀察發(fā)現，葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒組的細胞凋亡現象最為嚴重。當藥物濃度為50μM時，流式細胞儀測得葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒組的細胞凋亡率最高，達84.25±2.43％。與其它各給藥組相比，有著顯著性差異(p＜0.05)。
　　采

10、用體內動物試驗研究了葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒在荷瘤裸鼠體內組織的分布、靶向作用及抗腫瘤效果。構建HeLa荷瘤裸鼠模型后隨機分組，初步研究了納米粒在體內組織的分布及靶向作用。結果表明:將阿霉素制備成納米粒后，可以延長其在體內的半衰期，提高機體對阿霉素的生物利用度。同時能大大降低阿霉素對心臟的毒副作用。葉酸靶向P(HB-HO)載藥納米粒組在腫瘤組織中的阿霉素濃度明顯高于其它給藥組，在48h時該組腫瘤中阿霉素濃度分別為游離阿霉素

11、組、P(HB-HO)載阿霉素納米粒組的10.81、3.33倍，說明該納米粒具有良好的腫瘤靶向性。抑瘤試驗結果表明:葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒組的瘤重與生理鹽水組相比具有極顯著性差異(p＜0.01)，其抑瘤率可達76.91％，且明顯高于其它給藥組。該組腫瘤組織在試驗期間體積增長速率最慢，實驗動物體重變化較為平穩(wěn)。試驗結束后該組瘤塊體積最小，為178.91±17.43 mm3。瘤塊組織學觀察發(fā)現，葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素

12、納米粒組腫瘤細胞數目明顯減少，分布較為稀疏，可以看到腫瘤細胞嚴重壞死。由此可見，葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒具有良好的抑瘤效果。
　　通過本文研究，我們首次建立了二步法合成FA-PEG-P(HB-HO)的技術，并獲得了FA-PEG-P(HB-HO)產品。建立了葉酸靶向P(HB-HO)載阿霉素納米粒制備工藝，并確定了主要技術參數，研發(fā)出了一種治療宮頸癌的新型靶向給藥納米制劑。體內外試驗結果表明，該納米粒靶向性好，對宮頸癌療