豌豆凝集素化载多西紫杉醇聚羟基丁酸酯纳米给药系统的研制及体外糖触发释药特性考察

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多西紫杉醇(Docetaxel,DTX)为紫杉烷类新型抗肿瘤药物,对乳腺癌、卵巢癌、肺癌、头颈癌及胃癌等皆有较好疗效。但是,该药物的水溶性极差,生物利用度很低,现售制剂的不良反应较多。为提高DTX的生物利用度及抗肿瘤活性,本论文基于凝集素的糖结合特异性,结合肿瘤细胞生长、凋亡的糖供特点,设计并构建新型凝集素化载多西紫杉醇纳米粒肿瘤靶向给药系统。  以聚羟基丁酸酯(Poly[(R)-3-hydroxybutyric acid],PHB)为载体材料,以聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)为乳化稳定剂,采用超声乳化-溶剂挥发法制备模型药多烯紫杉醇纳米粒(DTX-PHB-NPs),对DTX-PHB-NPs的药剂学性质进行表征;综合应用物理吸附及微量戊二醛法对DTX-PHB-NPs进行豌豆凝集素(Pisum sativum agglutinin,PSA)修饰,采用含葡萄糖的释放介质对豌豆凝集素化载药纳米粒(PSA-DTX-PHB-NPs)的糖触发释药机制进行研究;筛选冻干保护剂制备PSA-DTX-PHB-NPs冻干品,提高纳米粒的稳定性。  本论文围绕上述方面展开一系列研究工作,共分以下五部分。  第一章建立模型药DTX的高效液相色谱(High performance liquidchromatography,HPLC)体外含量测定方法,以229 nm为检测波长,以乙腈-水(65∶35)为流动相,测定DTX-PHB-NPs的含药量及包封率,所建立的分析方法线性范围广,专属性好,回收率及精密度均符合方法学要求。  第二章在课题组前期研究基础上制备DTX-PHB-NPs,对其进行体外质量评价。透射电镜观察到DTX-PHB-NPs的外观圆整规则,粒度仪测得粒径为(195.77±4.44) nm; HPLC法测得含药量为(1.02±0.01) mg,包封率为(63.54±0.74)%;体外释药实验的结果表明:DTX-PHB-NPs的体外释药呈缓控、长效释药规律。  第三章首先建立PSA的凝胶渗透(Gel permeation chromatography, GPC)高效液相色谱含量测定方法,以280 nm为检测波长,以含0.5%叠氮钠的磷酸盐缓冲液为流动相,所建立的分析方法符合方法学要求。其次,利用植物凝集素能够吸附在PHB颗粒表面这一特性,以直接键合工艺对DTX-PHB-NPs进行PSA修饰,该方法的修饰率为(20.13±0.94)%,这一结果远低于预期目标,限制后续实验的进行。经探索,结合相关文献,在物理吸附的基础上,借助参与制备DTX-PHB-NPs的PVA,以微量戊二醛活化PVA表面的羟基引入醛基,利用凝集素分子中的氨基可与醛基发生亲核加成反应,将更多的PSA键合于DTX-PHB-NPs上,该方法综合利用“PSA与PHB特异性物理吸附”及“微量戊二醛法”,将豌豆凝集素的修饰率提高至(50.58±0.15)%。以豌豆凝集素的修饰率为指标,通过单因素试验分别考察豌豆凝集素用量、戊二醛用量、稀醋酸用量、活化时间和结合时间等主要因素对修饰率的影响,优化凝集素修饰的条件。最后,依据优化的处方及工艺,制名PSA-DTX-PHB-NPs,并对其进行体外性质表征。透射电镜观察到凝集素化载药纳米粒外观圆整规则,PSA附着在纳米粒表面;粒度仪测得粒径为(213.07±7.28)nm。  第四章首先建立牛颌下腺粘蛋白(Bovine submaxillary gland mucin,BSM)的凝胶渗透高效液相色谱(GPC-HPLC)体外含量测定方法。其次,以BSM作为PSA的特异性结合底物,考察凝集素化纳米粒与未凝集素化纳米粒同BSM的结合能力,结果表明:键合纳米粒之后,PSA仍保持凝集素活性。以葡萄糖作为PSA的结合底物,与未凝集素化纳米粒相比较,考察葡萄糖对凝集素化纳米粒与BSM结合的竞争抑制作用,结果表明PSA具有葡萄糖特异性结合能力。最后,以含不同浓度葡萄糖的十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)溶液为释放介质,采用平衡透析法考察PSA-DTX-PHB-NPs的体外释药特性,结果表明葡萄糖对PSA-DTX-PHB-NPs的体外释药行为具有促进作用。  第五章优选2%(w/V)甘露醇为冻干保护剂,确立合理的冻干工艺制备PSA-DTX-PHB-NPs冻干品,提高PSA-DTX-PHB-NPs的稳定性,便于保存。纳米粒冻干品的外观、再分散性良好,粒径、含药量及包封率与冻干前相比无较大变化。  综上所述,本论文构建的PSA-DTX-PHB-NPs可有效包载模型药物,体外释药缓控长效,为后续糖介导的PSA-DTX-PHB-NPs的肿瘤细胞摄取及体内外靶向性研究奠定实验基础,有望通过“糖介导-糖控”策略实现低毒、高效的肿瘤化疗新方案。
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