紫杉醇前药纳米递送系统的构建及抗肿瘤治疗研究

作     者：王翠 

作者单位：赣南医学院 

学位级别：硕士

导师姓名：易小庆

授予年度：2023年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：纳米递送系统 PTX前药 化疗 光动力治疗 协同治疗 

摘      要：目的:恶性肿瘤仍然是威胁人类生命健康的主要疾病之一,相较于正常细胞,肿瘤细胞具有快速增殖和生长的特点。肿瘤细胞具有高氧化应激、高浓度谷胱甘肽(Glutathione,GSH)、微酸性及过表达特定酶等一系列特殊的微环境。临床治疗手段主要包括手术切除、药物化疗、放射治疗等,但手术切除难度大,易复发,化疗目前仍然是最重要的治疗方法。由于大多数化疗药物存在水溶性差、生物利用度低、药代动力学不良、毒副作用大等缺点,限制了其在临床上的应用。因此,寻找高效、安全的手段合理设计有效的药物递送系统对于提高肿瘤治疗疗效至关重要。方法:本论文中将紫杉醇(Paclitaxel,PTX)修饰为二聚体前药和高分子前药,系统的研究前药策略用于提高纳米制剂的载药量。由于对药物分析对象的结构复杂化、制备微量化,选择合适的分析方法,达到分离目的、提高灵敏度尤为重要,因此采用液相色谱质谱联用技术(LC-MS)检测化合物结构,用透析法制备药物递送系统,借助马尔文粒度仪测定其粒径与表面电位,透射电镜观察其形貌,透析法和高效液相法(High-performance liquid chromatography,HPLC)考察体外药物释放行为,CCK-8法和MTT法测定细胞毒性,Annexin V-FITC/PI检测细胞凋亡,小动物活体荧光成像系统观察药物在模型动物体内的分布情况,进一步考察药物递送系统的在肿瘤部位的富集,用溶血实验检测其生物相容性及H&E染色进行组织病理学分析。结果:(1)构建逐步释放的p H和还原双响应的金属-酚网络前药纳米系统(di PTX@Fe&TA):采用简单、绿色的混合方法构建一种基于金属-酚网络的药物递送系统,水合粒径为152.6±1.2 nm,稳定性良好,载药能力高达为24.7%,且拥有良好的生物相容性、有效地抑制药物提前释放、毒副作用弱和抗肿瘤能力强。(2)构建具有超高载药量的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)敏感的二聚体紫杉醇前药纳米递送系统(di PTK@DP):以两亲性高分子m PEG-DSPE为载体,将ROS敏感的二聚体紫杉醇前药(Dimeric paclitaxel thioketal,di PTK)通过疏水作用包裹到胶束疏水核中,制备di PTK@DP。采用不同投料比验证其高载药量,在投料比为50%时水合粒径为106.0±1.0 nm,同时载药量和载药效率高达49.43%和98.86%。且具有良好的生理稳定性。di PTK@DP通过渗透性和保留效应(Enhanced permeability and retention effect,EPR)被肿瘤细胞有效摄取,肿瘤微环境响应释放PTX原药,具有良好的抗肿瘤活性。(3)构建具有放大效应的ROS敏感的高分子前药递送系统(IR780@PMPTP):合成了具有ROS敏感的高分子前药m PEG-TK-PTX,制备了ROS响应的高分子前药的递送系统IR780@PMPTP用于三模态治疗(化疗/光动力治疗/光热)。IR780@PMPTP通过对PTX和光敏剂IR780共同递送,在808 nm激光条件下原位产生ROS和大量的热,升温约达69.0℃,不仅对CT26细胞发挥光热治疗和发挥光动力治疗效果,同时作为引发剂级联放大PTX原药的释放,其中细胞凋亡率增加到73.75%。初步证实IR780@PMPTP用于肿瘤三模态联合治疗(化疗/光动力治疗/光热)的可行性和应用潜力,为联合治疗提供了一种新的思路。结论:综上所述,论文成功构建了三种基于PTX前药的纳米递送系统,利用前药策略,可以提高化疗药物的载药量,降低毒性,减少药物的过早释放和降低毒副作用,同时前药可以作为一个载体来共同传递另一种用于联合治疗的药物,从而进行协同治疗,总而言之,本论文为肿瘤治疗提供了一种新策略,为今后的抗肿瘤研究中提供新的治疗方案。