pH温度双敏感壳聚糖纳米材料的制备及其乳腺癌靶向应用研究

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目前纳米级制剂已成为许多研究的焦点,为了增加抗癌药物的溶解度和应用范围,在开发新的药物递送系统中可以采用许多方法,其中引起很多关注的方法是制备靶向药物载体。这些纳米载体具有高特异性,它们避免了对正常组织的损害。纳米级制剂可以被癌组织或细胞选择性地吸收,从而赋予它们被动靶向功能。
  为了增强纳米级抗癌药物递送系统的肿瘤靶向性,可控的药物释放和对于靶位点的治疗功效,大量的新型药物载体被研究与应用。壳聚糖纳米材料由于拥有良好的生物相容性,pH 敏感性等优点,成为研究者关注的焦点。本文采用壳聚糖为基材接枝温敏性聚合物,通过EDC, NHS技术键接靶向配体,这些配体能特异性识别癌细胞表面受体因子。然后以物理吸附方式将抗癌药物包封到纳米载体中实现药物的靶向递送治疗。本研究以两种壳聚糖纳米颗粒作为药物载体,研究了肽官能化的和叶酸偶联的壳聚糖纳米材料的制备及其它们的肿瘤细胞靶向研究。论文主要内容包括:
  (1)本研究以pH敏感性的壳聚糖(CS)作为基材,通过RAFT方法共价结合热敏聚合物(PNIPAM)(聚(N-异丙基丙烯酰胺),制备双敏感性的壳聚糖接枝聚合物(CS-g-PNIPAM)。然后将靶向肽(K237)和靶向物质叶酸(FA)分别接枝到 CS-g-PNIPAM 上。K237 可以特异性结合 KDR/Flk-1 酪氨酸激酶(肿瘤细胞内过表达的两种受体之一)。FA可以特异性结合叶酸受体FR(在许多上皮肿瘤细胞的细胞膜上过表达)。最后合成的纳米材料结构利用各种测试手段进行表征,结果表明,靶向配体功能化修饰的纳米颗粒成功合成。
  (2)以抗癌药物PTX、DOX作为装载的药物,在两种不同pH环境下(pH=5.8;7.4)和不同温度(37℃;25℃)研究该载药纳米颗粒的药物释放性能。结果表明:在pH=5.8和温度37℃的条件下,药物释放迅速释放量比较大。但是当温度降低时,释放速率也显著降低。总的来说,当载药的纳米颗粒(NPs)在较高温度和较低 pH 值下的环境中时,观察到更快的释放速率。这些结果表明,NPs实现了刺激响应性释放可使得肿瘤中的选择性药物积累,并避免正常组织中的有害副作用。
  (3)利用MTT实验验证载药纳米颗粒对乳腺癌细胞的细胞毒性以及制剂的抗癌潜力。最后运用 Confocal 实验研究该新型的载药纳米颗粒对于乳腺癌细胞的主动靶向效果。结果表明,这种新型的抗癌药物递送系统能够积极地靶向乳腺癌细胞,PTX负载的靶向肽K237修饰的壳聚糖纳米颗粒能够主动识别MDA-MB-231细胞,实现靶向治疗, DOX 负载的叶酸修饰的壳聚糖纳米颗粒能够主动识别 MCF-7细胞实现靶向治疗,并且该纳米颗粒对正常细胞是没有毒性的,在癌症的靶向治疗中具有很好的前景。
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