壳聚糖基复合胶束体系用于共负载吲哚菁绿与阿霉素的肿瘤光热化疗的研究

摘要

联合疗法是目前临床上常用的肿瘤治疗手段，将两种不同的肿瘤治疗方法结合，不仅能相互促进、提高治疗效果，还能削弱治疗过程中产生的副作用的影响。其中，热疗与化疗的联合已得到广泛的关注与研究，而近红外光热化疗是该领域中重要的研究方向。在过去几年中，该疗法主要以纳米金为近红外光热剂，但纳米金的生物相容性和体内清除过慢等缺陷限制了其在临床上的应用。有鉴于此，研究者们发展了具有良好生物相容性的近红外光热剂吲哚菁绿(ICG)作为纳米金的替代物，但ICG在生理介质中易发生结构转变，需通过包载的方式提高它的稳定性。因此，为了实现基于ICG的近红外光热化疗，有必要构建出一套具有良好生物相容性与生物可降解性的传输载体，能在负载ICG、稳定ICG的结构与性能的同时负载化疗药物。
　　 本文从天然生物大分子壳聚糖出发，采用一种新颖的合成方法，以油溶性较好的十二烷基磺酸钠-N，N-二甲基壳聚糖(SDC)为中间产物，在温和的条件下简单的将PCL偶联到壳聚糖主链上，进一步通过与碘甲烷的季胺化反应，制备得到结构规整可调的季胺化壳聚糖.聚己内酯(TMC-PCL)。该聚合物能在水中自组装形成尺寸为30～50nm的球形胶束。以阿霉素(DOX)为抗肿瘤模型药物，通过乳化法将其包载在TMC-PCL胶束的疏水内核中，研究了DOX的释放行为，发现DOX的释放具有明显的pH响应性，当释放介质的pH从7.4降到5.0时，12h内DOX的累积释放量从35％提高到82％。以TMC-PCL为载体，通过静电相互作用负载ICG，ICG经负载后，它的光、热稳定性以及光照升温能力都有较大的改善。此外TMC-PCL胶束还表现出对ICG的良好的保留能力，ICG负载胶束在37℃，人体生理条件下保存48h后，ICG的渗漏量仅为18.18％，远低于其他类似载体。进一步以TMC-PCL胶束为载体，通过两步法简便、高效地同时负载了DOX和ICG。用MTT法研究了DOX或ICG的单组份负载胶束和双组份共负载胶束在近红外光照或无光照的条件下对三种不同：DOX敏感性的肿瘤细胞Bcap-37、HepG2和MCF-7/adr的细胞毒性。结果发现双组份共负载胶束在808nm近红外光辐照后，ICG的光热效应与DOX的抗肿瘤效果联合作用，不仅大大提高了对肿瘤细胞的杀灭效果，还提升了肿瘤细胞对DOX的敏感性，并在一定程度上克服了MCF-7/adr细胞的多药耐药性。
　　 为了实现TMC-PCL胶束在生物体内的长循环，设计了一套肿瘤微环境弱酸性pH响应的载体系统。将经丁二酸酐接枝改性的壳聚糖-O-聚(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯)(SC-POEGMA)与TMC-PCL胶束在中性条件下复合，SC-POEGMA通过静电相互作用吸附到TMC-PCL胶束的阳离子化表面上，形成核-壳-冠三层复合胶束。通过改变丁二酸酐的接枝度，调节SC-POEGMA与TMC-PCL胶束的解复合的pH。以荷有肝肿瘤7721的裸鼠为模型，研究了不同解复合pH的复合胶束与未经表面PEG化修饰的TMC-PCL胶束在裸鼠体内的分布，发现复合胶束不仅有较长的体循环时间，且解复合pH接近肿瘤微环境弱酸性pH的复合胶束比其他复合胶束在肿瘤部位有更高的富集量。研究了不同的载药胶束对荷瘤裸鼠的抑瘤作用，发现共负载DOX和。ICG的复合胶束组经近红外光照后，光热化疗联合作用，有最佳的抑瘤效果。