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背景:结肠炎是一种以直肠和结肠黏膜表面发炎为特征的慢性疾病,95%的病例累及直肠并可延伸至远端结肠。免疫抑制剂环孢素A(CsA)在临床上用于中重度类固醇难治性结肠炎的治疗,但注射剂中聚氧乙烯蓖麻油(CremophorEL)存在高致敏性、口服剂型在上消化道广泛吸收易引起肾毒性、神经毒性等全身不良反应;此外,药物在结肠炎症部位的低浓度也限制了CsA的治疗效果。
目的:本论文拟以PEG-PCL聚合物胶束负载CsA,并制备壳聚糖(CS)-P407-P188温敏凝胶体系,经直肠给药,利用凝胶体系的黏附性及滞留效应,增强药物的治疗作用。
方法:采用薄膜水化法制备不同PCL链长的系列CsA-PEG2k-PCLx聚合物胶束,测定胶束粒径、载药量和包封率、细胞毒性及细胞摄取特异性(RAW264.7、LPS-RAW264.7和Caco-2),筛选最适宜疏水段分子量的PEG2k-PCLx聚合物;制备PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束,表征其理化特性,包括粒径、Zeta电位、形态、载药量、包封率及稳定性;采用物理交联法制备CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶,考察体外药物释放特性和流变学性质,使用IVIS成像系统在invivo、invitro、exvivo水平分别评价载药系统的结肠组织分布或黏附特性;建立TNBS乙醇溶液(50%乙醇,100mg/kg)诱导小鼠急性结肠炎模型,给予不同CsA制剂,记录每天体重、出血情况、粪便稠度和DAI,在治疗结束后采集血样、肾脏、脾脏和结肠组织,测定组织重量或长度,通过H&E、IHC、WB、qPCR等方法检测炎症生化指标、炎症相关因子mRNA和蛋白水平,研究温敏凝胶抗结肠炎作用及可能作用机制。
结果:PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束粒径为42.3±0.7nm,呈球形且大小均一,载药量和包封率分别达17.4%和95.2%,1mg/mL浓度以下无细胞毒性,生物相容性良好,在RAW264.7、LPS-RAW264.7、Caco-2细胞系中以该聚合物胶束的摄取率最高。CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶制备方法简单,37℃黏度显著增加,显示相变发生;在模拟结肠液介质中前2h释放约64%载药胶束,并可持续释放12h;体内外分布结果显示温敏凝胶在结肠炎症部位滞留显著高于正常组织。温敏凝胶可显著减缓TNBS诱导肠炎小鼠体重减轻,有效恢复结肠长度、结肠/体重指数及DAI评分(p<0.05),显著降低MPO、NO和ROS水平,提高GSH含量,有效促进炎症黏膜组织修复和再生,显示良好的抗结肠炎作用。CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶的抗炎作用与抑制促炎因子TNF-α、IL-1?、COX-2和iNOS2蛋白和相应mRNA水平,上调抗炎因子(IL-10)和下调氧化应激相关因子(Nrf2、NQO1和HO-1)的mRNA表达水平密切相关。
结论:PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束联合CS-P407-P188温敏凝胶构建CsA直肠给药系统,可有效增加药物在炎症组织的黏附,延长药物作用时间,降低系统毒性,具有良好的抗结肠炎疗效,具有一定的潜在应用价值,可为结肠炎治疗提供新思路与新方法。
目的:本论文拟以PEG-PCL聚合物胶束负载CsA,并制备壳聚糖(CS)-P407-P188温敏凝胶体系,经直肠给药,利用凝胶体系的黏附性及滞留效应,增强药物的治疗作用。
方法:采用薄膜水化法制备不同PCL链长的系列CsA-PEG2k-PCLx聚合物胶束,测定胶束粒径、载药量和包封率、细胞毒性及细胞摄取特异性(RAW264.7、LPS-RAW264.7和Caco-2),筛选最适宜疏水段分子量的PEG2k-PCLx聚合物;制备PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束,表征其理化特性,包括粒径、Zeta电位、形态、载药量、包封率及稳定性;采用物理交联法制备CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶,考察体外药物释放特性和流变学性质,使用IVIS成像系统在invivo、invitro、exvivo水平分别评价载药系统的结肠组织分布或黏附特性;建立TNBS乙醇溶液(50%乙醇,100mg/kg)诱导小鼠急性结肠炎模型,给予不同CsA制剂,记录每天体重、出血情况、粪便稠度和DAI,在治疗结束后采集血样、肾脏、脾脏和结肠组织,测定组织重量或长度,通过H&E、IHC、WB、qPCR等方法检测炎症生化指标、炎症相关因子mRNA和蛋白水平,研究温敏凝胶抗结肠炎作用及可能作用机制。
结果:PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束粒径为42.3±0.7nm,呈球形且大小均一,载药量和包封率分别达17.4%和95.2%,1mg/mL浓度以下无细胞毒性,生物相容性良好,在RAW264.7、LPS-RAW264.7、Caco-2细胞系中以该聚合物胶束的摄取率最高。CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶制备方法简单,37℃黏度显著增加,显示相变发生;在模拟结肠液介质中前2h释放约64%载药胶束,并可持续释放12h;体内外分布结果显示温敏凝胶在结肠炎症部位滞留显著高于正常组织。温敏凝胶可显著减缓TNBS诱导肠炎小鼠体重减轻,有效恢复结肠长度、结肠/体重指数及DAI评分(p<0.05),显著降低MPO、NO和ROS水平,提高GSH含量,有效促进炎症黏膜组织修复和再生,显示良好的抗结肠炎作用。CsA-PEG-PCL/CS温敏凝胶的抗炎作用与抑制促炎因子TNF-α、IL-1?、COX-2和iNOS2蛋白和相应mRNA水平,上调抗炎因子(IL-10)和下调氧化应激相关因子(Nrf2、NQO1和HO-1)的mRNA表达水平密切相关。
结论:PEG2k-PCL3.5k聚合物胶束联合CS-P407-P188温敏凝胶构建CsA直肠给药系统,可有效增加药物在炎症组织的黏附,延长药物作用时间,降低系统毒性,具有良好的抗结肠炎疗效,具有一定的潜在应用价值,可为结肠炎治疗提供新思路与新方法。