基于复合脂质纳米盘的疏水性药物载体

摘要

据统计超过40%的化疗药物具有较差的水溶性，其临床应用受到大大地限制。而纳米药物载体的出现为疏水药物的传递提供了新的方向和解决办法。最近，一种由长链磷脂和短链磷脂或者表面活性剂自组装形成的被称为“bicelle”的非球形脂质双层囊泡引起人们广泛地关注。作为一种生物膜模型，已经被成功地应用于药物的分离、膜蛋白结构和功能以及药物的运输等研究领域。而且先前的研究发现圆盘状的载体相比于球形的载体具有更长的循环时间、更为有利的细胞摄取和微血管粘连以及较高的靶向特异性等特点。但是作为一种抗肿瘤药物载体，较差的稳定性会影响其在体内的应用。而复合脂质纳米盘能够显著地提高“bicelle”的稳定性，为其在药物载体方面的应用提供了更大的可能性。
　　本研究中首先针对复合脂质纳米盘和硅质体两种不同形状的复合脂质囊泡，对其细胞的粘附、摄取以及毒性的差异进行了检测。实验中成功制备了粒径、电位等表面性能相似的两种不同形状的脂质囊泡，结果发现两种脂质囊泡对细胞的毒性没有产生明显的差别，而复合脂质纳米盘较球形的硅质体具有较快的细胞摄取速度和较高的粘附摄取能力。这预示着复合脂质纳米盘有更大的优势应用于药物的传递。
　　为了研究复合脂质纳米盘的药物载体性能，本研究中以疏水阿霉素作为药物模型，对其载药性能、药物释放以及体外、体内的抗肿瘤活性和安全性进行了探讨。研究发现在药脂比为1:30时具有相对较高的载药量（2.26%）和包封率（67.82%），并且在体外呈现药物的缓慢释放和 pH敏感释放性能。体外细胞实验和体内的相关实验也证明其具有优良的生物安全性以及有效的抗肿瘤活性。
　　复合脂质纳米盘由于其表面致密的硅氧硅网格结构大大地提高了稳定性，但是对其内部包裹的药物的释放也会产生一定的阻碍作用。为了提高其药物释放性能，本研究中通过掺杂不同比例的长链磷脂DSPE-PEG2000来调控药物的释放，并对其生物安全性以及抗肿瘤活性进行评价。随着DSPE-PEG2000的掺杂比例的增加，其药物释放速率和释放量都得到很大地提高。在DSPE-PEG2000掺杂比例分别为0%，2.5%，5%，10%和20%时，120 h后的药物释放量分别为57.38%，69.21%，78%，81.64%和82.23%。并且作为一种理想的药物载体，具有很好的生物安全性以及在体外和体内较高的抗肿瘤活性。
　　为了进一步发挥纳米药物载体的优势，实现多种性能结合成一体的药物载体。本研究中利用掺杂5% DSPE-PEG2000的复合脂质纳米盘同时包裹吲哚青绿（ICG）和疏水阿霉素实现了荧光成像监控下的光热治疗联合化疗。ICG被包裹到纳米盘内部之后，其光稳定性有一定程度的提高，并且作为一种光热转换试剂在近红外光照射下能够升高周围的温度。研究发现温度升高到42℃时，药物的释放量相比于37℃下提高了20.91%。除此之外，尾静脉注射药物后要比游离ICG更好地富集到肿瘤，并且注射12 h后富集量最大。体内实验证明可以通过激光照射有效地实现肿瘤光热治疗联合化疗。
　　综上所述，复合脂质纳米盘可以作为一种疏水药物载体，具有很好的生物安全性，在体内和体外能够实现有效地抗肿瘤治疗。并且通过调节掺杂的DSPE-PEG2000的比例可以控制药物的释放性能。将ICG和疏水阿霉素同时包裹制备的多功能复合脂质纳米盘可以实现荧光成像监控下的光热治疗联合化疗。

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 脂质体作为药物载体的研究进展

1.3 硅质体作为药物载体的研究进展

1.4 纳米盘作为药物载体的研究进展

1.5 粒子形状对药物载体性能的影响

1.6 本课题的主要研究内容

第2章 实验材料与方法

2.1 实验试剂及仪器

2.2 有机-无机复合脂质分子的合成

2.3 各种复合脂质纳米盘的制备方法

2.4 样品表征方法

2.5 药物含量与释放性能研究方法

2.6 体外细胞相关实验

2.7 体内相关实验

2.8 统计学方法

第3章 不同形状复合脂质囊泡与细胞相互作用的研究

3.1 引言

3.2 硅质体与复合脂质纳米盘的制备表征

3.3 不同形状脂质囊泡的细胞粘附和摄取

3.4 硅质体和复合脂质纳米盘对细胞毒性的检测

3.5 本章小结

第4章 疏水阿霉素复合脂质纳米盘的性能评价

4.1 引言

4.2 DOX@HBicelles的制备与表征

4.3 DOX@HBicelles的载药与药物释放性能

4.4 体外细胞实验

4.5 DOX@HBicelles体内性能评价

4.6 本章小结

第5章 掺杂DSPE-PEG2000复合脂质纳米盘药物控释体系的研究

5.1 引言

5.2 掺杂DSPE-PEG2000复合脂质纳米盘（PEGHBs）的制备与表征

5.3 DOX@PEGHBs的药物释放性能

5.4 DOX@PEGHBs的体外细胞实验

5.5 DOX@PEGHBs的体内实验研究

5.6 本章小结

第6章 DOX/ICG@PEGHBs多功能复合脂质纳米盘的制备与性能研究

6.1 引言

6.2 DOX/ICG@PEGHBs的制备和表征

6.3 DOX/ICG@PEGHBs的药物释放性能

6.4 DOX/ICG@PEGHBs的体外细胞摄取和毒性

6.5 DOX/ICG@PEGHBs体内相关实验

6.6 本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢

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