不同链长的聚乙二醇-聚己内酯纳米胶束的制备及评价与体内外肿瘤穿透性研究

摘要

共聚物聚乙二醇-聚（己内酯）（mPEG-PCL）可以在水中自组装成为胶束，由于其生物相容性和可降解性，被广泛应用到药物递送系统的研究中。PCL疏水链段是无定形态和结晶形态共存，作为聚合物胶束的疏水内核可以达到比较客观的载药量。为了研究不同疏水段链长度以及比例对载药胶束递送系统的影响，合成了四个相对分子质量不同的高分子聚合物，分别为mPEG5000-PCL1000，mPEG5000-PCL3000，mPEG5000-PCL5000，mPEG5000-PCL8000。制备了聚合物胶束并研究其理化性质。考察了载阿霉素药物胶束的体外抗肿瘤活性。制备三维肝癌肿瘤球模型和裸鼠原位肝肿瘤模型，考察了材料的肿瘤穿透性。
　　mPEG-PCL共聚物是以聚己内酯单甲醚作为引发剂，辛酸亚锡为催化剂通过阴离子聚合的方法合成的。聚合产物的分子量可以通过单体和引发剂的比例进行控制，采用核磁共振（1H NMR）和凝胶渗透色谱（GPC）表征合成目标共聚物分子量和分子组成；通过溶剂挥发法制备四种聚合物胶束，考察了不同疏水嵌段长度对胶束粒径的影响；采用透射电镜（TEM）表征了胶束的形貌特征；以阿霉素(DOX)为药物，透析法制备载药胶束，通过体外药物释放试验模拟阿霉素即时释放的特性；CCK8法考察mPEG-PCL胶束对人静脉内皮HUVEC细胞和肝癌HepG2细胞的毒性；还考察了载阿霉素药物mPEG-PCL胶束对肝癌 HepG2细胞的生长抑制作用；构建了肝癌HepG2细胞肿瘤球模型，通过激光共聚焦显微镜观察四种载药胶束在肿瘤球内和单层细胞的分布，观察到单层细胞对药物的摄取情况，通过比较肿瘤球内DOX荧光强度定性的模拟了药物在肿瘤中渗透的情况。将肝癌HepG2细胞接种于BALB/c裸鼠皮下，形成皮下移植瘤后再移植到裸鼠肝内，尾静脉注射载荧光胶束，通过小动物活体成像观察药物的分布。
　　结果表明mPEG-PCL成功合成，所合成的聚合物分子量与设计分子量相符；激光动态光散射（DLS）测定四种胶束粒径均小于100nm，随着共聚物疏水链的增加粒径逐渐增大。电镜照片可以清晰的看出空白胶束呈圆球形，且大小分布均匀。PCL疏水链段越长的共聚物降解越缓慢，增加抗肿瘤药物稳定性，在体内可以实现长循环；细胞存活率都在90％以上，表明材料生物相容性好。四种载药胶束对癌细胞生长均有明显抑制作用，IC50与释放曲线吻合。比较加入载药胶束4h后单层细胞和三维肿瘤球的荧光强度，胶束被细胞内吞然后释放药物发挥作用，载体将药物运载至肿瘤细胞并且一部分已经释放入核。相比较单层细胞，肿瘤球同一种化疗药物敏感性差，与人体内环境下药物的治疗情况相似。相同的培养时间和药物浓度， mPEG5000-PCL5000更容易穿透肿瘤球模型。说明尺寸为80-100nm的粒子有更好的肿瘤球穿透性。裸鼠肝癌原位移植模型构建成功率高，尾静脉注射载近红外染料卟啉的mPEG5000-PCL5000和mPEG5000-PCL8000聚合物胶束后用小动物成像系统扫描荧光，体内体外肿瘤穿透试验显示载药mPEG5000-PCL5000聚合物胶束有较好的透过实体肿瘤的效果。
　　因此，高分子聚合物通过控制合适的亲疏水链长和比例，可作为疏水性抗癌药物的良好载体，控制载体粒径的大小的有利于穿透肿瘤模型，为后续纳米胶束设计提供一定依据。

目录

引言

第一部分 两亲性胶束聚合物mPEG-PCL的合成及其理化性质研究

材料与方法

1实验材料及仪器

2 实验方法

3结果

4讨论

第二部分 载药胶束的体外活性及渗透性研究

材料与方法

1 实验材料及仪器

2 实验方法

结果

讨论

第三部分 人肝癌裸鼠原位模型的建立及药物评价

材料与方法

1实验动物及材料

2 实验方法

结果

讨论

结论

参考文献

综述：聚合物胶束药物传输系统的研究进展

攻读学位期间的研究成果

缩略词表（附录）

致谢

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