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2-甲氧基雌二醇(2-Methoxyestradiol,2-ME)是一种甾体激素类抗肿瘤药,该化合物对生长增殖较快的肿瘤细胞具有很强的杀伤力,并且不会对正常细胞产生毒性,因此受到了研究者的普遍关注。尽管口服制剂具有服用方便,患者顺应性好等优点,但是由于2-ME在水中极难溶解,口服后半衰期短,生物利用度低,限制了其在临床上的应用。因此如何提高2-ME在肿瘤部位的有效浓度,提高生物利用度是口服2-ME制剂用于肿瘤治疗亟待解决的问题。胃肠道以及肿瘤细胞的主要生理特征之一就是pH的变化。基于此,本课题设计并制备一种pH响应性的微纳米口服药物递送系统,该系统由聚乳酸-聚组氨酸(Polylactic acid-Polyhistidine,PLA-PLH)纳米内核,以及外部包裹的酵母来源的葡聚糖微囊(Yeast glucan microcapsules,YGM)组成。YGM外壳可以保护载药纳米颗粒高效跨越酸屏障和酶屏障;包载肿瘤药物的纳米内核PLA-PLH具有pH响应性,不仅可以在肠道从微米壳中释放,高效跨越黏液屏障和肠上皮屏障进入血液循环系统,而且进入肿瘤细胞后,能够通过溶酶体逃逸提高细胞内抗肿瘤药物2-ME的有效浓度,最终实现提高2-ME的生物利用度以及抗肿瘤活性。本论文的研究内容主要包括以下几个方面:1.YGM/PLA-PLH/2-ME的合成与体外表征。首先,组氨酸通过酸酐开环聚合法制备得到PLH,然后PLH与PLA缩合得到嵌段共聚物PLA-PLH,并通过溶剂交换法制备纳米粒。利用傅立叶红外图谱、核磁共振氢谱、动态光散射、透射电子显微镜对PLA-PLH进行结构和形态表征。实验结果表明PLA-PLH呈球形,平均粒径和平均电位分别为(224.93±13.05)nm和(5.42±1.01)mV。载药纳米粒PLA-PLH/2-ME的体外药剂学实验结果显示,2-ME与PLA-PLH质量比为0.6:1时,载药率与包封率分别为(27.86±0.19)%and(64.38±0.50)%。利用静电相互作用,将PLA-PLH/2-ME纳米粒负载到YGM,形成2-ME 口服微纳米复合物YGM/PLA-PLH/2-ME。模拟胃肠道环境考察该给药系统的释药特性,实验结果显示在模拟胃液条件下,2-ME和纳米粒PLA-PLH/2-ME 2 h释放量分别为(17.31±0.50)%和(14.72±0.21)%,在模拟肠液中,2-ME和纳米粒PLA-PLH/2-ME 1 h 释放量分别为(2.04±0.14)%和(42.26±1.52)%。实验结果表明YGM/PLA-PLH/2-ME给药系统能够有效降低胃内强酸对药物降解和清除,不仅如此,PLA-PLH/2-ME可以快速从微米粒给药系统中释放出来,有明显的突释。这为载药纳米粒进入血液循环提供了结构基础。2.YGM/PLA-PLH/2-ME的体外抗肿瘤活性研究。由于载药纳米粒PLA-PLH/2-ME在肠道中会从微纳米给药系统YGM/PLA-PLH/2-ME中释放出来,进而通过血液循环系统到达肿瘤发挥作用,因此在体外细胞实验中,我们重点考察了纳米粒的抗肿瘤活性。细胞摄取实验表明,PLA-PLH纳米载体可以显著增加结肠癌细胞CT26对药物的摄取。细胞增殖率实验显示,PLA-PLH纳米载体在(2-160)μg/mL的浓度范围内对CT26细胞的增殖率没有明显抑制作用,PLA-PLH/2-ME纳米粒则可以显著提高2-ME对CT26增殖的抑制作用。细胞周期和细胞凋亡实验结果显示,PLA-PLH/2-ME组主要将CT26肿瘤细胞周期阻滞在G2/M期,可以促进肿瘤细胞发生凋亡。细胞划痕实验表明,PLA-PLH/2-ME能够增强2-ME对结肠癌CT26细胞迁移的抑制作用。除此之外,我们也对YGM/PLA-PLH/2-ME的抗肿瘤活性进行了研究,实验结果表明,微纳米给药系统可以有效抑制肿瘤细胞的迁移,具有良好的体外抗肿瘤活性。3.YGM/PLA-PLH/2-ME的体内药代动力学研究。本研究以SD大鼠为动物模型,采用高效液相色谱法测定大鼠血浆中的2-ME的血药浓度。实验结果显示,与游离2-ME组相比,微纳米给药系统YGM/PLA-PLH/2-ME组的达峰时间、达峰浓度显著增加,Tmax从(1.00±0.00)h显著延长至(2.30±0.67)h,Cmax从(0.54±0.04)μg/mL提高至(0.95±0.15)μg/mL,生物利用度增加约8倍。结果表明,给药系统YGM/PLA-PLH/2-ME能够显著改善2-ME 口服给药半衰期短,口服生物利用度低等缺点。4.YGM/PLA-PLH/2-ME的体内抗肿瘤活性研究。用AOM/DSS法构建小鼠结肠癌模型,考察YGM/PLA-PLH/2-ME的组织分布,纳米粒体内释放以及体内抗肿瘤活性。小鼠活体成像结果显示,YGM/PLA-PLH/DIR经口给药后,可以增加荧光染料DIR在结肠的聚集。纳米粒体内释放实验显示,YGM/PLA-PLH/2-ME进入肠道后PLA-PLH/2-ME纳米粒可以从微米粒中释放出来。小鼠体重变化曲线、脏器指数、血常规、肝功能与脏器切片实验表明给药系统具有良好生物相容性,无明显体内毒性。药效学实验结果显示,给药系统YGM/PLA-PLH/2-ME抑瘤率可达到70.89%,显著高于PLA-PLH/2-ME组和2-ME组,这表明口服YGM/PLA-PLH/2-ME能够增强2-ME的口服抗肿瘤活性。