pH敏感型纳米氯喹载体的制备及对胰腺癌的作用研究

pH敏感型纳米氯喹载体的制备及对胰腺癌的作用研究

作者：刘泽江

摘要：

胰腺癌以高度侵袭性和极低生存率而闻名,被称为"癌症之王".胰腺癌高水平的自噬赋予了其对化疗,免疫疗法和靶向药物的*性.近年来,氯喹作为一种强力的*自噬药物,在胰腺癌的治疗中展现了非凡的潜力,越来越多的临床实验将氯喹和靶向药物联合使用,并显示出积极的治疗效果.多药联用的主要制约因素在于较大的毒副作用,因此对氯喹进行增效减毒具有重要意义.纳米载体可提高药物的靶向性,然而胰腺癌致密的肿瘤微环境对纳米药物的粒径和靶向控释性具有较高的要求.

当前纳米氯喹作用于胰腺癌的研究较少,且通常难以综合满足粒径微小,靶向控释性,成本和安全性.基于以上背景,本研究制备了两种尺寸较小,综合性能较好且各有特点的氯喹纳米载药系统,第一种是制备了甲氧基聚乙二醇-聚β胺基酯/水溶性维生素E(mPEG-PBAE/TPGS),其具备pH响应释药的能力,载药后纳米直径仅为80nm左右,且能有效增强氯喹对胰腺癌细胞的抑制作用;第二种选用了小分子量的壳聚糖作为载体,制备成本低廉,载药粒径约105nm,其对氯喹有较好的包封率,且能有效降低氯喹的细胞毒副作用.我们对这两种纳米氯喹进行了一系列的表征,包括结构表征,药物包封率,载体的细胞毒性,载体的细胞摄取能力,纳米颗粒的直径,纳米颗粒的透射电镜(TEM)形貌,TEM能谱扫描下氯喹在纳米颗粒中的分布,纳米氯喹的体外释放实验等.并将纳米氯喹和MEK抑制剂曲美替尼联合作用于胰腺癌细胞,评价其细胞层面的治疗价值.通过以上实验,对两种纳米氯喹的性能进行对比和评估,具体内容如下:

(1)在第二章里,本研究制备并表征了pH敏感纳米载体mPEG-PBAE/TPGS,并对氯喹进行包载.首先合成了酸敏感材料mPEG-PBAE,以pH梯度的方法,在碱性水相中将mPEG-PBAE和TPGS以适当的投料比来包载氯喹.由紫外分光光度法筛选出较高包封率的工艺,包封率为63.8%.我们通过酸碱滴定实验和纳米粒度分析验证了mPEG-PBAE/TPGS的pH敏感性.最后,从头合成了荧光标记的FITC-PEG-PBAE/TPGS,为第三章的荧光显微镜细胞摄取实验做准备.

(2)在第三章里,我们对第二章制备的mPEG-PBAE/TPGS纳米氯喹进行了一系列性能表征.动态光散射法测得mPEG-PBAE/TPGS纳米氯喹的平均直径约80nm,TEM下纳米氯喹呈球形颗粒,且TEM能谱扫描显示氯喹被良好地包载到纳米颗粒内部.MTT细胞毒性实验验证了纳米载体的生物相容性,荧光显微镜细胞摄取实验揭示mPEG-PBAE/TPGS纳米载体可被胰腺癌细胞ASPC-1大量吸收.体外药物释放曲线表明mPEG-PBAE/TPGS纳米氯喹具备明显的缓释性和pH控释性,因此mPEG-PBAE/TPGS纳米氯喹具备靶向胰腺肿瘤酸性微环境的潜力.

(3)在第四章里,本研究制备了小分子量的壳聚糖纳米载体,并以适当的投料比来包载氯喹,紫外分光光度法测得包封率为72.5%.动态光散射法测得载药后的平均纳米粒径约105nm,TEM下呈球形颗粒,且能谱扫描显示氯喹被良好地包载到纳米颗粒内部.体外药物释放实验表明壳聚糖纳米氯喹相比游离氯喹具有明显的缓释性,且在pH=6.0的酸性环境下释药速度快于生理环境.MTT细胞毒性实验验证了壳聚糖纳米载体良好的细胞安全性,壳聚糖纳米载体作为天然生物材料,展现出了很高的生物相容性.(4)在第五章里,我们通过MTT细胞毒性实验,评估了两种纳米氯喹的细胞毒性,以及联合MEK抑制剂曲美替尼对人胰腺癌细胞ASPC-1的作用.较之游离氯喹,壳聚糖纳米氯喹的细胞毒副作用显著较低,而mPEG-PBAE/TPGS纳米氯喹则能有效增强氯喹的药效.当两种纳米氯喹和曲美替尼联合作用时,均能对胰腺癌细胞起到协同抑制的作用,且效果比游离氯喹更强.本研究所制备的两种氯喹载体mPEG-PBAE/TPGS和纳米壳聚糖粒径均较小,能较好地综合pH控释性,经济性和安全性,且各有独特的优势:mPEG-PBAE/TPGS具有增强氯喹对胰腺肿瘤杀伤效果的潜力,而壳聚糖可有效降低氯喹的毒副作用.两种纳米氯喹均能与曲美替尼产生较强的协同*胰腺癌效应.

学位级别：硕士

学位年度：2022

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