功能性生物蛋白分子纳米化制剂的研究

摘要

目的：
　　研究功能性生物蛋白分子在药物传递系统领域的应用：1）以胰岛素为治疗药物的代表，研究口服胰岛素纳米粒的制备、穿膜肽（小分子量鱼精蛋白）与胰岛素共价偶联物的合成及二者对糖尿病大鼠血糖的调节作用；2）以牛血清白蛋白（BSA）为载体材料的代表，研究BSA载舒尼替尼和姜黄素纳米粒的制备工艺，利用联合给药和纳米制剂技术进行药物抑制MCF-7肿瘤增殖能力及其机制的研究。
　　方法：
　　1.胰岛素作为治疗药物的口服纳米粒：1）制备胰岛素-聚乙二醇-小分子量鱼精蛋白（胰岛素-PEG-LMWP）复合物，以壳聚糖季铵盐（TMC）包被的聚乳酸-羟基共聚物（PLGA）为载体聚合物材料，按乙酸乙酯-聚乙烯醇（EA-PVA）复乳法制备载胰岛素或胰岛素-PEG-LMWP复合物纳米粒，测定粒径、ζ-电位和包封率，并对纳米粒的模拟胃肠液释药行为进行考察。2）建立大鼠糖尿病模型，将载胰岛素或胰岛素-PEG-LMWP复合物纳米粒进行口服给药，监测给药后大鼠的血糖水平变化情况，考察口服纳米粒胰岛素-PEG-LMWP复合物对降血糖效果的促进作用。
　　2. BSA作为载体材料的纳米粒：1）对BSA纳米制剂制备条件进行优化，考察BSA浓度、药物浓度、体系pH和反应时间对纳米制剂的影响，选择最佳的纳米粒制备方案。透射电镜观察纳米制剂形态和大小，并进行纳米制剂的稳定性和体外释药考察。2）进行MTT细胞毒实验，研究联合给药和BSA载药纳米制剂对肿瘤细胞的增殖抑制作用。采用激光共聚焦显微镜和流式细胞仪考察肿瘤细胞对药物的摄取率，并用流式细胞仪初步探究药物抑制肿瘤细胞增殖的机制。3）建立乳腺癌动物模型并给药，监测动物体重和肿瘤体积的变化，考察舒尼替尼/姜黄素联合给药和BSA载药纳米制剂在体内的抗肿瘤活性。
　　结果：
　　1.胰岛素作为治疗药物的口服纳米粒：1）获得了粒径为246.9±4.7 nm，水中ζ-电位为-42.2±4.3 mV，包封率达45.4±2.3％的口服胰岛素或胰岛素-PEG-LMWP复合物纳米粒。纳米粒含酶模拟胃肠液中的释药行为表现为先快后慢两相释放特征。2）载胰岛素-PEG-LMWP复合物的纳米粒口服给予糖尿病大鼠后，2 h后可使血糖降低为给药前初始值的70%左右，给药后12 h仍可维持血糖水平为给药前的50%左右，相对于胰岛素皮下注射的药理学生物利用度为17.98±5.62%，显著高于载胰岛素纳米粒的药理学生物利用度（11.24±3.92%）。
　　2.BSA作为载体材料的纳米粒：1）当BSA浓度为20 mg/mL、舒尼替尼和姜黄素浓度分别为125μg/mL和250μg/mL、体系pH为7且反应时间为4 h时，可获得BSA纳米制剂最佳制备方案，粒径为103 nm左右，对舒尼替尼和姜黄素的的包封率超过90%。在透射电镜下，BSA纳米粒表现为粒径80-200 nm的近圆形颗粒。体外稳定性实验表明BSA纳米制剂稳定性良好，同时BSA纳米制剂的体外释药行为与药物 PBS溶液相当。2）MTT细胞毒实验表明，联合给药与单独舒尼替尼或姜黄素给药相比可以更好的抑制肿瘤细胞的增殖，BSA联合载药纳米制剂后将获得更优的抑制增殖能力。联合给药可以增加药物的入胞量，BSA纳米制剂不会对药物入胞产生不良影响。舒尼替尼和姜黄素对促进肿瘤细胞凋亡作用不明显，但提示有阻断肿瘤细胞周期的作用。3）体内实验表明，联合给药与单独舒尼替尼或姜黄素给药相比具有更好的抗肿瘤增殖能力，使肿瘤体积明显减小，但使动物体重降低较多；BSA联合载药纳米粒具有最佳的抗肿瘤效果并减小动物体重的降低程度。
　　结论：
　　1.胰岛素作为治疗药物的口服纳米粒：1）将胰岛素或胰岛素-PEG-LMWP复合物载入TMC包被的PLGA纳米粒中，可使胰岛素或胰岛素复合物在模拟胃肠液中稳定释放并维持了较好的降血糖效果，对促进糖尿病大鼠血糖水平的恢复具有积极作用。2）胰岛素复合物纳米粒比胰岛素纳米粒有更好的降血糖效果。
　　2. BSA作为载体材料的纳米粒：1）舒尼替尼/姜黄素联合给药相比舒尼替尼或姜黄素单独给药在体外和体内实验中均具有更好的抑制肿瘤细胞增殖的作用。2）BSA载药纳米制剂可通过实体瘤的高通透性和滞留（EPR）效应和BSA长循环能力使舒尼替尼/姜黄素联合给药获得最好的抑制肿瘤细胞增殖能力。3）舒尼替尼和姜黄素对促进肿瘤细胞凋亡作用均不明显，但提示有阻断肿瘤细胞周期的作用。

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缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、口服胰岛素纳米粒的制备和表征

1.1对象和材料

1.2方法

1.3结果

1.4讨论

1.5小结

二、口服胰岛素纳米粒动物水平降血糖效果评价

2.1对象和材料

2.2 方法

2.3结果

2.4讨论

2.5小结

三、BSA载舒尼替尼和姜黄素纳米制剂的制备和表征

3.1对象和材料

3.2方法

3.3结果

3.4讨论

3.5小结

四、BSA载姜黄素和舒尼替尼纳米制剂细胞水平评价

4.1对象和材料

4.2 方法

4.3结果

4.4讨论

4.5小结

五、BSA载舒尼替尼和姜黄素联合给药抗肿瘤活性动物评价

5.1对象和材料

5.2 方法

5.3结果

5.4讨论

5.4小结

六、结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述:基于生物蛋白的纳米药物的研究

1. 生物蛋白作为治疗药在传递系统中的应用

2. 生物蛋白作为纳米粒载体材料在药传递系统中的应用

3. 生物蛋白作为自组装纳米粒系统在药传递中的应用

综述 参考文献

致谢

个人简历