肿瘤靶向的肝素-喜树碱复合物的合成及其细胞毒性研究

摘要

喜树碱是从植物中提取出来的一种具有广谱抗肿瘤活性的生物碱。但是由于它的水溶性非常差，制备理想的制剂比较困难；缺乏选择性杀死肿瘤细胞的能力，产生严重的毒副作用；加上它的活性内酯环结构不稳定，在生理pH条件下容易开环失活。这些缺陷极大地限制了它在临床中的应用。针对这些问题，本文以动物体内的一种水溶性聚多糖—肝素为载体，结合叶酸的肿瘤靶向功能，开展了以下三个方面的工作： 1、叶酸-肝素复合物的制备及其靶向细胞识别作用研究。以乙二胺作为连接臂，通过两次碳二亚胺反应，将叶酸和肝素连接起来，合成了叶酸-肝素复合物。异硫氰酸荧光素进行荧光标记后的叶酸-肝素复合物与细胞的培育实验显示，叶酸-肝素复合物对表面叶酸受体过度表达的肿瘤细胞仍然保留着特异性的识别能力。该叶酸-肝素复合物有望作为一种药物载体，来实现抗肿瘤药物的靶向输送。 2、肝素-喜树碱复合物的合成及其细胞毒性研究。利用一个甘氨酸小分子臂，在喜树碱20位羟基处将喜树碱和肝素共价连接起来，合成了一种水溶性肝素-喜树碱复合物（Hep-CPT）。高效液相色谱法测得它的载药量为7.2％。Hep-CPT在pH 7.4的缓冲溶液中，37℃下经过24小时只有不超过15％的喜树碱释放出来。随着Hep-CPT所处缓冲溶液的pH从7.4下降到5.0，喜树碱释放速率显著降低。与游离喜树碱相比，喜树碱形成Hep-CPT后对人鼻咽癌CNE2细胞和人舌鳞癌Tca8113细胞的毒性下降了50％以上。通过喜树碱的20位羟基与肝素成酯生成肝素-喜树碱复合物，不但提高了喜树碱在水中的溶解度，而且可以增强其活性内酯环的稳定性。肝素-喜树碱复合物有望通过大分子的通透性增强与滞留（enhanced permeability and retention，EPR）效应，提高喜树碱在肿瘤组织内的分布，起到提高疗效，降低毒副作用的目的。 3、叶酸偶联的肝素-喜树碱复合物的合成及其细胞毒性研究。以乙二胺作为连接臂，通过酰胺键将氨基化的叶酸与肝素-喜树碱复合物连接起来，制备了一种叶酸偶联的肝素-喜树碱复合物（FA-Hep-CPT）。通过高效液相色谱法测定FA-Hep-CPT的载药量为3.2％。FA-Hep-CPT在37℃下、pH 7.4的缓冲溶液中经过24小时只有21.3％的喜树碱释放出来。随着pH从7.4下降到5.0，FA-Hep-CPT的水解释放速率急剧下降。体外的细胞毒性研究显示，FA-Hep-CPT的细胞毒性显著高于游离喜树碱和肝素-喜树碱复合物。