阿霉素-喜树碱类药物纳米联合给药体系的制备及其体外抗肿瘤作用评估

摘要

由于癌症的复杂性，联合化疗成为越来越重要的一种解决方案，以实现更好长期预后和减小毒副作用。通过大量临床实验研究，科学家们发现了许多联合化疗的药物组合，可以实现协同给药。这种联合化疗通常旨在实现治疗的协同作用，即治疗效果大于每个单独药物治疗的总和。与单药治疗不同，多种药物疗法可以调节患病细胞不同的信号通路，最大化治疗效果，并且克服耐药机制。小分子抗癌药物联合化疗在临床中已经广泛应用，近年来，纳米联合给药体系逐渐成为临床研究的新兴领域，这是因为纳米粒子可以带来许多特殊性能，如提高药物溶解度、减少系统性毒性、增长血液中循环时间、可控释放等。
　　喜树碱类和阿霉素是两大类抗肿瘤效果较好的小分子化疗药物，但其水溶性差、毒副作用大、耐药性强，因而在临床使用中具有一定的局限性。目前，已有研究者关注这两种药物联合化疗的临床研究。
　　本论文基于喜树碱类和阿霉素两种抗癌药物，在大量文献调研的基础上，设计了两种共输送纳米系统。首先是以超支化聚合物为载体，通过化学连接及物理包埋方式，实现喜树碱类和阿霉素药物的联合治疗。考虑到载体材料本身无治疗作用，我们进一步设计了无载体的喜树碱类和阿霉素药物的纳米共输送体系。
　　具体研究内容包括以下两部分：
　　（1）7-乙基-10-羟基喜树碱（SN38）与阿霉素（DOX）共输送纳米胶束的构建及抗肿瘤效果研究。首先利用H2O2响应性的化学键将SN38缀接在超支化聚缩水甘油醚（HPG）上，再包埋疏水性DOX，以实现SN38和DOX的共输送。采用1H NMR、GPC和DSC对反应产物HPG-2S-SN38的化学结构进行了详细的表征。两亲性超支化聚合物 HPG-2S-SN38在水溶液中可以自组装形成纳米胶束，并可以与DOX共组装形成纳米胶束，采用DLS和TEM对组装体的尺寸和形貌进行了表征。采用DLS研究了H2O2对HPG-2S-SN38胶束的影响，证明了其具有H2O2刺激响应性。通过测定DOX和SN38的释放曲线，表明负载DOX的HPG-2S-SN38胶束在H2O2环境中具有较好的体外缓释特性。流式细胞仪和荧光显微镜测试表明，负载 DOX的HPG-2S-SN38胶束能有效地进入肿瘤细胞。体外抗肿瘤实验证明负载DOX的HPG-2S-SN38胶束对MCF-7和Hela肿瘤细胞的增殖具有较好的抑制作用。
　　（2）伊立替康（Ir）-阿霉素（DOX）纳米药物的制备及自我示踪性能和抗肿瘤效果研究。以亲水性抗癌药物伊立替康和疏水性抗癌药物阿霉素作为原料，利用简单的氨基甲酸酯键将其连接在一起，制备两亲性药药缀合物Ir-DOX，采用1H NMR、13C NMR、LC-MS、FTIR以及UV-Vis等手段表征其化学结构。Ir-DOX药药缀合物在水溶液中可以自组装形成纳米粒子，采用DLS和TEM对组装体的尺寸和形貌进行了表征。通过研究 Ir-DOX的荧光行为，发现其具有特殊的荧光共振能量转移（FRET）和荧光聚集诱导淬灭（ACQ）现象。研究Ir-DOX纳米粒子的体外释放行为，结果显示 Ir-DOX纳米粒子在酸性环境下具有较好的体外缓释特性。MTT实验证明Ir-DOX纳米粒子可以克服肿瘤的多药耐药作用，并具有协同效果。流式细胞仪和荧光显微镜的测试表明，Ir-DOX纳米粒子能有效地进入肿瘤细胞。激光共聚焦显微镜观察荧光现象进一步表明，Ir-DOX是以纳米粒子的形式进入细胞，随着蓝色和红色荧光的出现，游离的伊立替康和阿霉素逐渐被释放出来。上述工作，实现了无载体、无探针纳米药物运输和释放过程的自跟踪。

目录

声明

缩略词简表

第一章 绪论

1.1引言

1.2联合化疗

1.3喜树碱及其衍生物

1.4阿霉素及其类似物

1.5纳米技术在癌症治疗中的研究进展

1.6共输送纳米药物系统的发展

1.7本论文意义和主要工作

第二章 7-乙基-10-羟基-喜树碱与阿霉素共输送纳米胶束的构建及抗肿瘤效果研究

2.1引言

2.2实验部分

2.3结果与讨论

2.4本章小结

第三章伊立替康–阿霉素纳米药物的制备及自我示踪性能和抗肿瘤效果研究

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4本章小结

第四章 全文总结

4.1论文的主要工作和结论

4.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文