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本研究通过使用一种新型的药物递送系统——热敏脂质体递送系统,对脑部进行靶向递送,试图提高药物在脑部聚集浓度,增强药效以及降低对全身的毒副作用。由于脑部存在血脑屏障,使得大部分药物无法透过,因而无法起到治疗作用,这也是困扰脑部疾病治疗的难题之一。
以提高药物的血脑屏障透过性为目的,将药物制成热敏脂质体包裹形式,利用热敏脂质体的热敏释药特性,提高其包裹药物的脑部靶向性;同时考察了热敏脂质体作为脑部药物递送的可能性及机制。
体内血脑屏障透过实验成本高、实验周期长、易受多种不确定因素的影响,因此我们选择先建立体外细胞模型,对体内血脑屏障进行模拟,在此基础上对递送系统进行筛选优化。通过实验摸索,建立了基于正常星形胶质细胞的体外血脑屏障模型和基于胶质瘤细胞系的血瘤屏障模型,分别用于模拟正常状况下的血脑屏障和病理状况下的血瘤屏障。
建立体外血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)模型和体外血瘤屏障(blood-braintumor barrier,BTB)模型,检测阿霉素两种剂型(Thermosensitive liposome.Adriamycin,ts-lip-ADM和阿霉素溶液)在37℃/42℃条件下对两种模型的穿透性,为阿霉素热敏脂质体脑靶向药物递送研究奠定基础。采用人脐静脉内皮细胞系ECV304和星形胶质细胞(Astrocytes,As)接触共培养建立共培养BBB模型;ECV304细胞和胶质瘤细胞系C6非接触共培养建立共培养BTB模型。测定模型的跨内皮阻抗值(Trans-endothelialelectrical resistance,TEER)和阿霉素通透性确证模型建立。建模第7天,测定阿霉素两种剂型在37℃/42℃条件下对两种模型的透过性(Papp)。BBB模型的TEER值显著高于BTB模型,对ADM的透过量低于BTB模型。42℃加热条件下热敏脂质体在BBB和BTB模型中的药物透过量显著高于阿霉素溶液。热敏脂质体结合加热处理可以显著促进阿霉素穿越体外血脑/血瘤屏障。
在体外实验的基础上,接着进行了一系列的体内实验,作为对体外实验的验证和补充。首先进行了活体成像实验,对热敏脂质体的脑部靶向性进行定性研究。实验结果显示,热敏脂质体结合热疗,具有一定的脑部靶向性,带有荧光探针的热敏脂质体在加热后在脑部聚集。推测热敏脂质体能够提高药物对血脑屏障的透过性。由于实验条件和时间的限制,没有建立脑部胶质瘤体内模型,只能通过对昆明小鼠腿部的肿瘤模型进行药效学研究。结果显示热疗结合热敏脂质体技术可以在机体的局部定位释放药物,实现药物的靶向递送。