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目前,癌症治疗主要采取手术切除,化疗,放疗相结合的方法。传统的化疗存在药物体内循环时间短,副作用大等弊端。因此,纳米药物载体成为近年来的一大研究热点。 树枝状化合物(Dendrons and Dendrimers)是高分子合成科学上第一次不采用生物体系制备的具有三维立体结构、纳米级尺寸、单一分散的、结构精确的大分子。树枝状化合物在生物医学领域有广泛而重要的应用前景,被认为是理想的药物运输载体。该领域研究在国际国内已成为热点课题。 靶向性和耐药性是癌症治疗中两大亟需解决的难题。靶向纳米药物载体能将药物导向于肿瘤细胞,提高药物在病灶部位的浓度,降低毒副作用,增强药效。耐药性又称为抗药性,它会使药物的化疗效果就会明显下降。采取靶向纳米药物载体进行负载药物是克服耐药性的理想选择。 由于血脑屏障的存在,脑部肿瘤的治疗难度更大,药物载体需要二级靶向,一级靶向运载药物穿越血脑屏障,二级靶向使药物富集在病灶部位。本论文从上述肿瘤治疗中的难点出发,以树枝状分子为基础,针对脑部肿瘤中的靶向及耐药性问题,合成了多功能纳米药物载体,并对其性质进行了研究。 本论文研究的第一部分是在球形4代树枝状分子PAMAM表面连接双靶向基团Tf和WGA以及PEG,通过物理包埋抗癌药阿霉素(DOX),得到双靶向纳米药物载体PAMAM-PEG-WGA-Tf-DOX。研究结果显示,载体尺寸在14-20 nm之间,是脑靶向药物载体的理想尺寸。体外细胞毒性的结果表明,载体的缓释作用降低了DOX对正常细胞BMVECs的毒性,而靶向作用则使DOX对脑胶质瘤C6细胞有良好的杀伤作用。体外模拟穿越血脑屏障实验显示,带有双靶向基团的药物载体大大提高了载体穿越血脑屏障的能力,和游离DOX5％相比,其穿越量达到了13.5％,并且穿越血脑屏障后对C6细胞也具有高毒性。体外三维实体瘤模型实验中,PAMAM-PEG-WGA-Tf-DOX对实体瘤也有较强的抑制作用,18天后实体瘤基本上完全消散。 本论文的第二部分是以树枝状分子PAMAM为核心,通过内酯开环聚合和“click”点击化学反应制备具有不同亲疏水的多层结构纳米药物载体PAMAM-PCL-D1.0-PEG(PPDP),通过HNMR、FTIR、GPC等方法确定了产物、结构,载体的尺寸在10-20 nm左右。该载体可以同时包埋抗癌药DOX和紫杉醇(TAX)。体外药物释放研究发现,DOX释放速度较快,而TAX则显示出明显的缓释效果,体外细胞毒性及细胞摄取实验表明,DOX与TAX的协同作用能增强药物对肿瘤细胞的毒性,有效克服耐药性。 本论文的第三部分是基于上述研究结果,进一步改善因DOX物理包埋后释放速度较快的不足,改用在纳米药物载体的表面通过酸敏感的腙键连接DOX。通过HNMR、MS证明了共价键的形成,进一步用UV-vis检测了接枝效率。体外药物释放实验显示,通过共价连接后,DOX的释放曲线得到了很大的改善,并且在pH5.0的条件下比pH7.4有更快的释放。体外细胞毒性实验显示,共价键连的DOX与TAX的联用进一步增强了药物对MCF-7细胞的毒性,细胞摄取实验表明,由于对共价键连后DOX的释放速度较慢,细胞内DOX浓度较低,导致其对耐药性的MCF-7/ADR细胞毒性稍低。