pH敏感性透明质酸纳米凝胶作为药物传递系统的研究

作     者：栾淑娟 

作者单位：河南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋仕永

授予年度：2017年

学科分类：100702[医学-药剂学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：透明质酸 pH敏感性 纳米凝胶 缩酮 多巴胺 硼替佐米 

摘      要：肿瘤组织与正常组织相比具有酸性的微环境,其需要pH敏感性载药系统靶向给药以达到增强治疗效果,降低副作用的目的。纳米凝胶具有特殊的网状结构,具有载药量高、水容量大等优点,可用来作为药物的传递载体。透明质酸(hyaluronic acid,HA)作为阴离子型天然可降解生物聚合物,具有可修饰的羟基和羧基功能基团,是较完美的药物载体材料。因此,制备pH敏感性的透明质酸纳米水凝胶作为抗肿瘤药物的传递系统具有很大的意义。本文主要完成了两部分内容,具体如下:1.含缩酮透明质酸纳米凝胶的制备与载药性能研究以甲基丙烯酸酐修饰HA的羟基,即以甲基丙烯酸化的透明质酸(MAHA)为聚合单体,以具有pH敏感性、含缩酮的二甲基丙烯酸酯为交联剂(DMAEP),通过自由基聚合反应一步形成具有pH敏感性的纳米凝胶(pH-NG)。控制交联剂加入比例,可以得到不同粒径大小的纳米凝胶,所制备的纳米凝胶的粒径在75-160 nm之间,Zeta电位在-15mV以下。采用原子力显微镜观察其形貌为类球形结构,且分布均匀。该纳米凝胶作为难溶性药物阿霉素(doxorubicin,DOX)的药物载体,其载药量与交联剂的含量密切相关,最高可达12.15%。体外释放结果显示pH敏感性载药纳米凝胶具有明显的pH依赖性,在pH为7.4的溶液中,载阿霉素的纳米凝胶在72小时内的释放量仅为35%;在pH为5.0时,72h内释放量高达83.34%。体外的毒性试验证明了空白纳米凝胶具有良好的生物相容性。同时,pH敏感性载阿霉素纳米凝胶体系较非敏感性纳米凝胶体系呈现更强的肿瘤细胞抑制能力。最后,体内抗肿瘤试验也验证了pH敏感性载药纳米凝胶优异的肿瘤抑制效果。2.载硼替佐米透明质酸纳米凝胶的制备与pH敏感特性以用甲基丙烯酸修饰的HA分子结构中引入多巴胺基团,得到多巴胺修饰的甲基丙烯酸化的透明质酸(DOPA-MAHA),以甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,通过自由基聚合一步得到含多巴胺基团的纳米凝胶(NGs)。所制备的纳米凝胶用激光粒度仪测定其粒径在100-200 nm之间,且表面带有负电荷,原子力显微镜观察其形貌为类球形结构,且分布均匀。借助硼替佐米(bortezomib,BTZ)分子中硼酸基团能与多巴胺的邻二酚基团形成硼酸酯键的特性,制备出载硼替佐米的HA纳米凝胶。X射线粉末衍射(XRD)分析了BTZ、BTZ和NGs的物理混合物、NGs以及NGs-BTZ的晶型状态,结果显示BTZ、BTZ和NGs的结晶度较高,而NGs以及NGs-BTZ呈无定型状态。体外释放研究表明,BTZ从含多巴胺纳米凝胶中的释放依赖环境的pH大小:在pH 5.0的环境下,24 h内释放量达76.06%,是pH 7.4环境中释放量的3.4倍。体外细胞实验研究表明纳米凝胶具有较好的生物相容性,载药之后对肿瘤细胞的毒性呈剂量依赖性。体内抗肿瘤试验结果显示,载BTZ纳米凝胶对肿瘤抑制效果明显优于游离BTZ。