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一种亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物及其制备方法和用途,其中亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物的结构式为:本发明合成了三种不同疏水内核的聚磷酸酯与亲水的聚乙二醇形成的嵌段共聚物,成功制备了基于疏水性聚磷酸酯的纳米颗粒,并能有效负载疏水性化疗药物阿霉素。通过细胞水平和动物水平研究表明,与游离阿霉素相比,这些纳米颗粒输送阿霉素在药效、循环时间、安全性都有了很大的提高,为一种极具临床前景的纳米药物载体。

著录项

  • 公开/公告号CN104387591A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-03-04

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 合肥工业大学;

    申请/专利号CN201410668541.1

  • 申请日2014-11-20

  • 分类号C08G79/04(20060101);A61K47/34(20060101);

  • 代理机构34101 安徽省合肥新安专利代理有限责任公司;

  • 代理人乔恒婷

  • 地址 230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号

  • 入库时间 2023-12-17 03:49:25

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-06-11

    专利权的转移 IPC(主分类):C08G79/04 登记生效日:20190522 变更前: 变更后: 申请日:20141120

    专利申请权、专利权的转移

  • 2017-04-05

    授权

    授权

  • 2015-04-01

    实质审查的生效 IPC(主分类):C08G79/04 申请日:20141120

    实质审查的生效

  • 2015-03-04

    公开

    公开

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物及其制备方法和用途。

二、背景技术

生物可降解高分子在生物医学领域具有良好的应用前景,在生物体内降解,其降解产物 或被排除体外,或参与生命体代谢。因此,可降解高分子材料在药物输运、基因传递、细胞 培养和组织工程等生物医用领域获得了广泛的应用。

聚磷酸酯是一类由磷酸酯键连接主链结构单元的可降解高分子材料,最早用作阻燃材料; 在上个世纪80年代,开始用于核酸和磷壁酸的仿生合成;接着在1980年代开始用于药物传 输等生物医用方面的研究;现在,该类材料已经被广泛用于纳米药物载体、基因治疗以及组 织工程等生物医学领域,其中比较成功的用于药物输运的例子是美国Guilford公司开发的 微球,它用于肺癌和卵巢癌的治疗的临床试验,使用的是以磷酸酯为扩链剂的 聚酯-聚磷酸酯共聚物,通过乳液法制备的微米级颗粒。在以往的研究中,聚磷酸酯主要作为 亲水性材料用于生物体内。因此,作为纳米药物载体时,主要用作药物制剂的亲水壳层。

三、发明内容

本发明旨在提供一种亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物及其制备方法和用途, 所要解决的技术问题是制备含具有疏水性聚磷酸酯的两亲性嵌段聚合物,从而制备以疏水性 聚磷酸酯为核的纳米药物载体,用于输送疏水性化疗药物(如阿霉素)治疗肿瘤。

本发明亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物的结构通式如下:

所述亲水性聚乙二醇为聚乙二醇(PEG5K);

所述疏水性聚磷酸酯分别由结构式如下的2-丁氧基-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(BEP)、 2-己氧基-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(HEP)和2-辛氧基-2-氧-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(OEP) 单体聚合而成的PBEP、PHEP、POEP。

本发明嵌段共聚物包括聚乙二醇(A嵌段)和聚磷酸酯(B嵌段,PBEP、PHEP或POEP), 其中A嵌段为亲水嵌段,聚合度为114,对应的数均分子量为5000;B嵌段为疏水嵌段,聚 合度为25,对应的数均分子量为4500、5200或5900,它的优点在于①疏水性,通过疏水- 疏水相互作用自组装成纳米颗粒;②可生物降解,并且它的最终降解产物不会对生物体有不 良影响;③合成简单且可控。

因聚磷酸酯单体的不同,本发明嵌段共聚物可简写为PEG-PBEP、PEG-PHEP或 PEG-POEP。

本发明亲水性聚乙二醇-疏水性聚磷酸酯嵌段共聚物是由磷酸酯单体在引发剂PEG5K的 引发和TBD的催化条件下开环聚合得到,制备过程如下:

1、磷酸酯单体的制备

①COP合成:将3.0mol三氯化磷溶解于无水二氯甲烷中,通过恒压滴液漏斗滴入3.0mol 乙二醇,待全部滴完后,于0℃反应0.5小时,减压蒸除溶剂,收集50℃、200Pa下的馏分 得到2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(CDP),将CDP溶解在苯中,在室温下通入O2反应48小 时,减压蒸除溶剂苯,收集88-89℃、20Pa下的馏分得到COP,在N2气氛下于1℃冰箱中封 存;

②磷酸酯单体制备:在干燥的三口烧瓶中依次加入0.3mol烷基醇、0.3mol的三乙胺和四 氢呋喃(THF),待体系冷却至-5℃后,搅拌下滴加COP的四氢呋喃溶液(0.154mol COP溶 于100mL四氢呋喃中),约1小时滴完,滴完后于-5℃反应24小时,反应结束后过滤除去白 色的三乙胺盐酸盐沉淀物,减压蒸馏即得磷酸酯单体。

所述烷基醇为正丁醇、正己醇或正辛醇。

2、两亲性嵌段共聚物的合成

反应在手套箱中进行。将0.507g PEG(0.10mmol,Mn=5000g/mol)和6.40mmol磷酸酯 单体溶于9.1ml THF中,搅拌混合均匀后加入26.1mg催化剂TBD,在25℃下反应2.5min, 加入0.036g苯甲酸(0.295mmol)终止反应。将所得产物在乙醚和甲醇混合溶剂(体积比10:1) 中沉淀两次,过滤并干燥后得到嵌段共聚物。控制手套箱中氧气和水含量均低于0.1ppm。

所述磷酸酯单体为BEP、HEP或OEP。

本发明嵌段共聚物可在水相中自组装形成纳米颗粒并应用于疏水性抗癌药物的运输载 体。

本发明聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物纳米颗粒的制备过程如下:

将1g聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物溶解于30mL四氢呋喃中得到嵌段共聚物的四氢呋 喃溶液,将嵌段共聚物的四氢呋喃溶液在搅拌下滴加至100mL超纯水中,室温下搅拌三小时, 减压抽除有机溶剂,再以超纯水定容至100mL得到嵌段共聚物纳米颗粒(1.0g/L)。本发明嵌 段共聚物纳米颗粒的直径分布为80-130nm。

本发明以大分子引发剂聚乙二醇(PEG)的端羟基在TBD的催化下引发单体BEP、HEP、 OEP开环聚合。通过控制磷酸酯单体与聚乙二醇的投料比可以制备不同嵌段长度的两嵌段共 聚物。聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物是生物降解的,生物相容的。生物降解是指该聚合物能 够利用水解或酶催降解作用在身体内降解。生物相容是指全部的组分在身体内无毒。本发明 合成的聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物具有两亲性,其中聚磷酸酯为疏水嵌段,聚乙二醇为亲 水嵌段,在水溶液中自组装形成纳米尺度的颗粒。这些纳米颗粒可用于包载疏水性抗癌药物 到其内核(疏水核),实现药物的可控释放。

所述疏水性抗癌药物主要为阿霉素,但不限于阿霉素,还可以为紫杉醇、多西紫杉醇等 疏水性抗癌药物。

基于疏水性聚磷酸酯的纳米载药系统以往鲜有报道,本发明合成了三种不同疏水内核的 聚磷酸酯与亲水的聚乙二醇形成的嵌段共聚物,成功制备了基于疏水性聚磷酸酯的纳米颗粒, 并能有效负载疏水性化疗药物阿霉素。通过细胞水平和动物水平研究表明,与游离阿霉素相 比,这些纳米颗粒输送阿霉素在药效、循环时间、安全性都有了很大的提高,为一种极具临 床前景的纳米药物载体。

本发明聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物主要适用于纳米药物载体、基因治疗载体,也可用 于再生医学的细胞与组织工程培养的支架材料,大分子前体药物,生物材料表面修饰等领域。

四、附图说明

图1为PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP嵌段共聚物的合成路线。

图2为PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP嵌段共聚物的1H NMR。

图3为大分子PEG引发剂及PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP共聚物的GPC谱。

图4为芘在不同浓度的PEG-PHEP纳米颗粒溶液中的激发光谱。

图5为不同嵌段共聚物I338/I335.5强度比与浓度对数的关系。

图6为载药纳米颗粒在水溶液中的粒径及粒径分布图。

图7为不同pH下载药纳米颗粒的药物释放。

图8为载药纳米颗粒的细胞内吞。

图9为载药纳米颗粒的细胞毒性试验。

图10为不同时间载药纳米颗粒的血浆浓度。

图11为载药纳米颗粒的体内治疗试验。

五、具体实施方式

实施例1:磷酸酯单体BEP的制备

首先通过三氯化磷与乙二醇反应合成2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(CDP),2-氯-2-氧-1, 3,2-二氧磷杂环戊烷(COP),然后COP与正丁醇反应得到磷酸酯单体BEP,具体的合成方法 如下:

①COP合成:将3.0mol三氯化磷溶解于无水二氯甲烷中,通过恒压滴液漏斗滴入3.0mol 乙二醇,待全部滴完后,于0℃反应0.5小时,减压蒸除溶剂,收集50℃、200Pa下的馏分 得到CDP,将CDP溶解在苯中,在室温下通入O2反应48小时,减压蒸除溶剂苯,收集88-89℃、 20Pa下的馏分得到COP,在N2气氛下于1℃冰箱中封存。

②磷酸酯单体制备:在干燥的1000mL三口烧瓶中,用注射器依次加入0.3mol正丁醇、 0.3mol的三乙胺和500mL的四氢呋喃(THF),待体系冷却至-5℃后,搅拌下滴加COP的四 氢呋喃溶液(0.154mol COP溶于100mL四氢呋喃中),约1小时滴完,滴完后于-5℃反应24 小时,反应结束后过滤除去白色的三乙胺盐酸盐沉淀物,减压蒸馏减压蒸馏(收集140℃、 20Pa下的馏分)即得磷酸酯单体BEP。

实施例2:磷酸酯单体HEP的制备

首先通过三氯化磷与乙二醇反应合成2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(CDP),2-氯-2-氧-1, 3,2-二氧磷杂环戊烷(COP),然后COP与正己醇反应得到磷酸酯单体HEP,具体的合成方法 如下:

①COP合成:将3.0mol三氯化磷溶解于无水二氯甲烷中,通过恒压滴液漏斗滴入3.0mol 乙二醇,待全部滴完后,于0℃反应0.5小时,减压蒸除溶剂,收集50℃、200Pa下的馏分 得到CDP,将CDP溶解在苯中,在室温下通入O2反应48小时,减压蒸除溶剂苯,收集88-89℃、 20Pa下的馏分得到COP,在N2气氛下于1℃冰箱中封存。

②磷酸酯单体制备:在干燥的1000mL三口烧瓶中,用注射器依次加入0.3mol正己醇、 0.3mol的三乙胺和500mL的四氢呋喃(THF),待体系冷却至-5℃后,搅拌下滴加COP的四 氢呋喃溶液(0.154mol COP溶于100mL四氢呋喃中),约1小时滴完,滴完后于-5℃反应24 小时,反应结束后过滤除去白色的三乙胺盐酸盐沉淀物,减压蒸馏(收集160℃、20Pa下的 馏分)即得磷酸酯单体HEP。

实施例3:磷酸酯单体OEP的制备

首先通过三氯化磷与乙二醇反应合成2-氯-1,3,2-二氧磷杂环戊烷(CDP),2-氯-2-氧-1, 3,2-二氧磷杂环戊烷(COP),然后COP与正辛醇反应得到磷酸酯单体OEP,具体的合成方法 如下:

①COP合成:将3.0mol三氯化磷溶解于无水二氯甲烷中,通过恒压滴液漏斗滴入3.0mol 乙二醇,待全部滴完后,于0℃反应0.5小时,减压蒸除溶剂,收集50℃、200Pa下的馏分 得到CDP,将CDP溶解在苯中,在室温下通入O2反应48小时,减压蒸除溶剂苯,收集88-89℃、 20Pa下的馏分得到COP,在N2气氛下于1℃冰箱中封存。

②磷酸酯单体制备:在干燥的1000mL三口烧瓶中,用注射器依次加入0.3mol正辛醇、 0.3mol的三乙胺和500mL的四氢呋喃(THF),待体系冷却至-5℃后,搅拌下滴加COP的四 氢呋喃溶液(0.154mol COP溶于100mL四氢呋喃中),约1小时滴完,滴完后于-5℃反应24 小时,反应结束后过滤除去白色的三乙胺盐酸盐沉淀物,减压蒸除(收集180℃、20Pa下的 馏分)即得磷酸酯单体OEP。

实施例4:两亲性嵌段共聚物PEG-PBEP的合成

本发明聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物是由磷酸酯单体在引发剂PEG5K的引发和TBD的 催化条件下开环聚合得到,具体过程如下:

反应在手套箱中进行。将0.507g PEG(0.10mmol,Mn=5000g/mol)和6.40mmol磷酸酯 单体BEP溶于9.1ml THF中,搅拌混合均匀后加入26.1mg催化剂TBD,在25℃下反应2.5 min,加入0.036g苯甲酸(0.295mmol)终止反应。将所得产物在混合溶剂乙醚/甲醇(体积比10: 1)中沉淀两次,过滤并干燥后得到嵌段共聚物PEG-PBEP。

实施例5:两亲性嵌段共聚物PEG-PHEP的合成

本发明聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物是由磷酸酯单体在引发剂PEG5K的引发和TBD的 催化条件下开环聚合得到,具体过程如下:

反应在手套箱中进行。将0.507g PEG(0.10mmol,Mn=5000g/mol)和6.40mmol磷酸酯 单体HEP溶于9.1ml THF中,搅拌混合均匀后加入26.1mg催化剂TBD,在25℃下反应2.5 min,加入0.036g苯甲酸(0.295mmol)终止反应。将所得产物在混合溶剂乙醚/甲醇(体积比10: 1)中沉淀两次,过滤并干燥后得到嵌段共聚物PEG-PHEP。

实施例6:两亲性嵌段共聚物PEG-POEP的合成

本发明聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物是由磷酸酯单体在引发剂PEG5K的引发和TBD的 催化条件下开环聚合得到,具体过程如下:

反应在手套箱中进行。将0.507g PEG(0.10mmol,Mn=5000g/mol)和6.40mmol磷酸酯 单体OEP溶于9.1ml THF中,搅拌混合均匀后加入26.1mg催化剂TBD,在25℃下反应2.5 min,加入0.036g苯甲酸(0.295mmol)终止反应。将所得产物在混合溶剂乙醚/甲醇(体积比10: 1)中沉淀两次,过滤并干燥后得到嵌段共聚物PEG-POEP。

实施例7:两亲性嵌段共聚物PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP的表征

对聚乙二醇大分子引发剂及实施例4-6制备的聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物进行核磁共 振氢谱(1H NMR)分析,测定其分子结构和链接个数,1H NMR谱见图2。

图2中,聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物的1H NMR图谱字母标记了归属于嵌段聚合物的 质子氢。通过3.75ppm的峰(归属于聚乙二醇的次甲基)与0.91ppm的三重峰(归属于聚磷 酸酯侧链的甲基)的积分面积比计算得到磷酸酯的链接个数。1.46ppm、1.71ppm,归属于磷 酸酯侧链的亚甲基(-CH2CH3)及侧链与氧相连的亚甲基(-OCH2CH3)。另外,4.28ppm是 磷酸酯主链上的亚甲基。

用凝胶渗透色谱(GPC〕法以聚乙二醇为标准分析PEG大分子引发剂及其对应的聚乙二 醇-聚磷酸酯共聚物的GPC图谱见图3。由图3可见,共聚物的GPC谱为单峰,聚乙二醇-聚 磷酸酯的峰都较PEG来说发生了大的向左偏移。

实施例8:聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物的纳米颗粒化

两亲性嵌段共聚物用于药物传递载体已被广泛研究。当两亲性嵌段共聚物溶于其中一个 嵌段的良溶剂而另外一个嵌段的不良溶剂时,共聚物自发组装成聚集体,嵌段之间的共价键 阻止了嵌段间的相分离。

本发明通过溶剂挥发法(Solvent evaporation)制备聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物的纳米颗 粒,具体方法如下:

将1g聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物溶解于30mL四氢呋喃中得到嵌段共聚物的四氢呋 喃溶液,将嵌段共聚物的四氢呋喃溶液在搅拌下滴加至100mL超纯水中,室温下搅拌三小时, 减压抽除有机溶剂,再定容至100mL得到纳米颗粒(1.0g/L)。分别稀释配制得到不同浓度 (1.0×10-6-1.0g/L)的纳米颗粒溶液。

用上述方法分别制备了3种嵌段共聚物(PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP)的纳米 颗粒,以芘为探针通过荧光光谱的方法证实纳米颗粒的形成(λem=373nm),PEG-PHEP 共聚物的荧光光谱见图4。由图4可见,随着此嵌段共聚物浓度从1.0×10-5增加至1.0g/L, 荧光光谱吸收谱带从335.5到338.0nm的红移,该红移是由于芘由亲水环境转移至疏水核中, 意味着核壳结构的纳米颗粒的形成。

实施例9:聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物纳米颗粒的稳定性

临界聚集浓度(CMC)表明纳米颗粒的稳定性。

通过芘在疏水核与亲水环境中的分配比例,用荧光光谱的方法分别研究3种嵌段共聚物 (PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP)纳米颗粒的CMC,具体方法如下:

在25℃下,以溶液338.0nm与335.5nm(I338.0/I335.5)强度比和嵌段共聚物浓度作图,嵌 段共聚物在水溶液中的浓度范围为1.0×10-6-1.0g/L。图5为不同嵌段共聚物I338.0/I335.5强度比 与浓度对数的关系。

由图5可见,所有曲线均呈S型,在低浓度下,嵌段共聚物的荧光强度基本稳定,当达 到一定浓度后,其比值开始迅速增大,表明芘选择性的由水环境进入疏水核中,此时纳米颗 粒形成。继续增大嵌段共聚物浓度时,荧光强度到达一个平台,不再增大,这表明嵌段共聚 物在水中已完全自组装形成了以聚磷酸酯为疏水核的纳米颗粒。CMC值从水平线与斜线切线 的交点确定。由数值可以认为这三种嵌段共聚物在水中是热力学稳定的。

实施例10:载药纳米颗粒的制备

采用纳米沉淀法制备载药纳米颗粒。取聚乙二醇-聚磷酸酯嵌段共聚物10mg、阿霉素 (DOX)1mg溶于1ml DMSO中,待完全溶解之后,逐滴加入10ml的超纯水,搅拌2h。 然后采用MW 3.5KDa的透析袋将混合物透析12h,旋蒸除去溶剂。然后离心(转速3000rpm, 30min),分别收集载药纳米颗粒和上清液。利用高效液相色谱(HPLC)测试上清液中DOX 的浓度,通过投料的总量减去上清液中未包载的DOX的量算得负载在纳米颗粒中的药物的 含量。由三种嵌段共聚物PEG-PBEP、PEG-PHEP、PEG-POEP制备的载药纳米颗粒分别表示 为NPPBEP/DOX、NPPHEP/DOX、NPPOEP/DOX。

HPLC分析用Waters HPLC系统进行,包括Waters 1525泵、Waters 2475荧光检测器、1500 色谱柱加热器与相应的C18反相色谱分离柱。HPLC流动相选择乙腈/水(50/50,v/v)混合 溶剂,其中水用高氯酸调pH至2.7,检测时柱温和检测器的温度为30℃,流速为1.0mL min-1, 荧光检测器设定激发波长为460nm,发射波长为570nm,并用Breeze software处理实验数据。

纳米颗粒包载DOX的载药量(drug loading content,DLC)及包封效率(encapsulation  efficiency,EE)通过以下公式算得:

DLC(%)=amount>amount>-loaded>×100%

EE(%)=amount>amount>×100%

图6为载药纳米颗粒在水溶液中的粒径及粒径分布图。

实施例11:载药纳米颗粒的体外药物释放

DOX从载药纳米颗粒中的释放在含有0.01mol L-1的磷酸盐缓冲液(phosphate buffered  saline,PBS,pH 7.4和pH 5.0)中进行。将3mL 1.0mg mL-1的载药纳米颗粒(载药量为50μg mL-1)置于透析袋中(Float-A-Lyzer,MWCO=35,000),再将透析袋置于15mL 的PBS缓冲液中,释放于37℃下进行。将载药纳米颗粒加入至透析袋中以研究对药物释放的 影响。在指定的时间将释放外液全取出,并补充等量的新鲜缓冲液。通过HPLC分析释放外 液中DOX的浓度。

不同的疏水内核会对载药纳米颗粒的药物释放造成影响。结果如图7所示,NPPBEP/DOX 在前6小时有一个急剧的释放过程。而NPPOEP/DOX的释放量和释放速率为最少。并且三种 载药纳米颗粒在不同pH下具有不同的释放量,同一种材料在pH=5.0时的DOX释放量大于 pH=7.4的。但是,在同一pH下,PEG-PBEP的释放量最高,PEG-PHEP次之,PEG-POEP 的最少。

实施例12:载药纳米颗粒的体外细胞实验

1、载药纳米颗粒的细胞内吞实验

将MDA-MB-231细胞以5×104/孔的密度种植于24孔板中,并培养过夜。将培养基换成 含阿霉素或者包载阿霉素的纳米颗粒的DMEM溶液,其中阿霉素的浓度为每孔4μg mL-1。 将细胞于37℃培养4h,然后用PBS(0.01M,pH 7.4)清洗两次并换新鲜的DMEM培养基继 续培养4小时。将细胞用PBS洗两次后消化,之后用PBS洗两次,并在室温下用4%甲醛15 分钟固定。重悬于200μL PBS中,并通过激光共聚焦显微镜分析细胞的荧光强度及分布。

与DOX的快速吸收相比,图8检测了载药的纳米颗粒被肿瘤细胞摄取。如图8所示, 在6h时,红色荧光在细胞质内呈点状分布,则说明颗粒已经通过细内吞作用进入到细胞内。 对于NPPBEP/DOX,在接下来18个小时,红色荧光慢慢的从细胞质到核内分布。相反,另外 两种载体在胞内的分布是不同的,在24h时,NPPHEP/DOX仍然有一部分在细胞质内,而 NPPOEP/DOX实验组在24h之后,在核内仍然有很少的荧光。

2、载药纳米颗粒对MDA-MB-231细胞的毒性实验

通过MTT实验,检测负载阿霉素的纳米颗粒对MDA-MB-231细胞的毒性。具体步骤如 下:在96孔板以5000/孔的密度种植MDA-MB-231细胞,培养过夜。将free阿霉素或者负载 阿霉素的纳米颗粒溶液用完全培养基稀释到不同的浓度,并与细胞于4℃共同培养72小时。

实验证明:如图9所示,载药纳米颗粒具有非常强的抑制细胞增殖能力。NPPBEP/DOX的 IC50值为0.85μg/mL,IC50最高的NPPOEP/DOX是2.70μg/mL。

实施例13:动物水平实验

1、药物的药代动力学研究

将free DOX和载药纳米颗粒按照10mg kg-1的剂量给药,ICR小鼠每组4只,通过尾静 脉注射给药。在预定的时间点,在小鼠眼眶取血,加入10μL含有1000U mL-1肝素钠的PBS 溶液。采用离心机收集上层血浆,设置参数为4℃(3000g,5分钟)。检测血浆中DOX浓度 步骤:取100μL血浆,向其中加入50μL的5M盐酸,在50℃下孵化90分钟,等到冷却到 室温,加入50μL的1M氢氧化钠溶液。再加入200μL的氯仿/异丙醇(4:1,V/V)涡旋90秒 进行萃取。然后采用离心机10000g离心5分钟。收集有机相,用氮气吹干。采用HPLC检测 DOX的含量。标准曲线是用一定量的纯血液与DOX混合,处理过程同上。

与之前报道的一样,阿霉素在静脉注射之后很快的会被清除。从图10中可以看出,对于 三种载药纳米颗粒,NPPEBP/DOX的清除速度最快,但是仍然比free DOX慢。对于另外两种 载体,被清除的速率应该相似的。

2、抗肿瘤治疗试验

取25只植有MDA-MB-231肿瘤模型的BALB/C裸鼠,分为5组,每组5只。每四天静 脉注射PBS(200μL)、DOX(5.0mg kg-1)、载药纳米颗粒(等量DOX 5.0mg kg-1)。每隔一天 是用卡尺对肿瘤的体积进行测量。肿瘤体积的计算公式如下:体积(mm3)=0.5×长×宽2

由图11可知,注射free DOX组与PBS组相比,肿瘤得到一定程度的抑制。对于提高了 体内循环时间和增强药物摄取的载药纳米颗粒来说,都可以更有效的抑制。对于三种载体, NPPBEP/DOX的抑制作用最差,可能由于它的不稳定结构以及快速释放造成的。根据药物的药 代动力学研究和生物分布,NPPOEP/DOX的效果最好,抑制率达到20%。同时,值得注意的 是,基于载药纳米的多次注射并没有引起小鼠的体重变化,也证明了材料的生物相容性良好。

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