pH敏感型双亲嵌段共聚物载药纳米胶束对肿瘤的靶向研究

摘要

近年来，肿瘤的发病率呈现逐年上升的趋势，给患者及其家庭带来极大的痛苦和经济压力。目前，通过不断改进治疗方式来治愈肿瘤已经成为肿瘤治疗研究领域的共识。研究表明：肿瘤有着与正常组织不同的微环境，即肿瘤血管新生、高通透和滞留效应（EPR）和胞外pH较正常组织偏酸性等差异，使药物特异性识别肿瘤成为可能。因此，肿瘤的治疗方式正在由传统的放疗和化疗转向靶向治疗。靶向治疗是指利用靶向药物传递系统（TDDS）将药物特异性递送到靶组织，使得药物能够在靶组织浓集，从而更好发挥其生物活性以及降低毒副作用。在靶向治疗中，TDDS载体的作用至关重要，它决定了药物作用的靶控性和有效性。肿瘤靶向治疗中的载体往往具有纳米尺寸，被称为纳米载体。
　　金属钌（Ru）配合物具备对正常细胞毒性低，容易被肿瘤组织吸收等特性，被认为是肿瘤治疗领域中最具前景的非铂类金属，已有其配合物作为抗肿瘤药物进入临床试验。本研究选用 pH敏感型双亲嵌段共聚物，即丁二酸酐修饰的聚2-二异丙胺基乙基甲基丙烯酸嵌段聚2-氨基乙基甲基丙烯酸（PDPA-b-PAMA/SA，PbPS），作为难溶性金属配合物3（1,10-菲啰啉）合钌（3P-Ru）的载体，制备聚合物载药纳米胶束（PbPS-PM-Ru），并探究此纳米胶束对肿瘤酸性环境的靶向作用，以及配合物在体内外对肿瘤细胞生长的抑制作用，为肿瘤治疗提供一种新的途径。具体研究内容如下：
　　（1）基于PbPS的双亲性和自主装稳定性，运用薄膜水化法，制备聚合物载药纳米胶束，并对其性质和形态进行表征。结果表明，该胶束的粒径为110nm，分布均一，表面带负电荷，呈现规则的呈球形或类球形。同时，由于载体PbPS本身具有pH敏感性，使得PbPS-PM-Ru也能显示出pH敏感性，即是在弱酸性条件下，PbPS-PM-Ru可以聚合成更大的尺寸，与其在正常的生理条件下（pH7.4）相比，能更快速地释放大量药物。此外，该纳米胶束的稳定性良好，在4℃下存放60 d后，药物没有出现明显泄露。
　　（2）运用MTT实验检测了PbPS作为药物载体的细胞毒性以及模型药物3P-Ru的体外抗肿瘤活性，并用Hoechst33342/PI双染色法和流式细胞术对其抗肿瘤机制进行了初步研究。研究表明，PbPS的浓度在100μg/mL以内时，对细胞生长没有明显地抑制作用，具有作为药物载体的潜质。同时，3P-Ru显示出良好的肿瘤细胞生长抑制作用，且这种抑制作用具有浓度和作用时间依赖性。3P-Ru的抗肿瘤机制实验分析表明它可能通过诱导细胞凋亡来发挥抗肿瘤作用。
　　（3）采用组织匀浆和切片实验探明了PbPS-PM-Ru在正常小鼠内的分布情况，并用非侵入性活体成像检测了PbPS-PM-Ru对荷瘤小鼠肿瘤部位的靶向作用。实验结果表明，PbPS-PM-Ru在正常小鼠的各个内脏器官都有分布，且给药4h后在体内的分布达到高峰；而在荷瘤小鼠中，PbPS-PM-Ru能够高浓度聚集在肿瘤中，从而实现了对肿瘤的靶向作用。另外，通过给刚接种肿瘤细胞的小鼠静脉注射PbPS-PM-Ru一星期，发现接种的部位实体瘤生长缓慢，体积明显小于生理盐水（NS）组，也进一步说明3P-Ru具有良好的抑制肿瘤细胞生长的作用。
　　综上所述，PbPS可以作为难溶性药物的优良载体，其自主装形成的纳米胶束的疏水性内核能装载难溶性药物，从而实现增溶作用。此外，PbPS具备良好的pH敏感性，对肿瘤的偏酸性环境具有靶向作用，是一种具有广泛应用前景的肿瘤靶向载体。同时，本文中的模型药物3P-Ru在体内外均显示出良好的抗肿瘤活性，可以进一步用于肿瘤治疗药物的开发研究。

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第一章 文献综述

1.1 肿瘤现状概述

1.2 肿瘤的靶向治疗研究

1.3 钌配合物的抗肿瘤研究

第二章 胶束的制备与表征

2.1 材料和仪器

2.2 实验方法

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 载药胶束的功能检测及其机制的初步研究

3.1 实验材料

3.2 实验方法

3.3 实验结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 载药胶束的体内分布及其对肿瘤的作用检测

4.1 实验材料

4.2 实验方法

4.3实验结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

参考文献

缩略词说明

附录

致谢

攻读硕士学位期间取得的成果