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阿霉素(doxorubicin,DOX)是临床常用的广谱抗肿瘤药物之一,疗效确切、价格低廉。但是由于其心脏毒性及高的耐药率严重限制它的临床应用。研究发现DOX除了作用于细胞核DNA外,线粒体也是其重要靶点。如果将DOX特异地递送到肿瘤细胞的细胞核及线粒体,便可以提高其疗效、降低全身毒副作用。很多人类肿瘤细胞如黑色素瘤、非小细胞肺癌、乳腺癌和前列腺癌等高表达Sigma受体,茴香酰胺(AA)是Sigma受体的选择性配体。经AA修饰的递药系统具有肿瘤主动靶向功能。目的:本研究以AA为肿瘤细胞特异性靶向配基,分别构建基于二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)的酸敏胶束递药系统和基于聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)的酸敏纳米粒递药系统,将DOX递送至肿瘤细胞线粒体,以期提高DOX的抗肿瘤活性、逆转肿瘤耐药、降低DOX的全身毒副功能。方法:以DSPE、聚乙二醇(PEG)、对乙酰基苯甲酸、对甲氧基苯甲酰氯、胆固醇(CHOL)、三苯基溴化膦(triphenylphosphonium,TPP)、地喹氯铵(dequalinium,DQA)和DOX为原料,合成DOX线粒体靶向连接物DQA-DOX,以及AA-PEG-hyd-DSPE、AA-PEG-hyd-CHOL、TPP-CHOL等连接物,并通过质谱、红外与核磁对合成的连接物进行结构鉴定。采用乳化溶剂挥发法制备同时包封DOX和DQA-DOX的酸敏胶束DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA、只包封DOX的酸敏胶束DOX@DSPE-hydPEG-AA,以及AA-PEG-hyd-CHOL与TPP-CHOL修饰的包封DOX的PLGA纳米粒LNPs,并对递药系统进行表征。采用四甲基偶氮唑盐微量酶反应比色法(MTT)观察DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA、DOX@DSPE-hyd-PEG-AA以及LNPs的体外抗肿瘤活性。采用试剂盒法观察DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA、DOX@DSPE-hyd-PEG-AA以及LNPs诱导肿瘤细胞凋亡的作用。采用激光共聚焦显微镜观察肿瘤细胞对DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA和LNPs的摄取,以及DOX在肿瘤细胞内的分布情况。构建裸鼠荷瘤(MDA-MB-231/ADR细胞、A549细胞)模型,分别观察DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA以及LNPs的体内抗肿瘤活性,采用活体成像仪观察荷瘤裸鼠静脉注射给予DOX/DQA-DOX@DSPEhyd-PEG-AA以及LNPs后,DOX在荷瘤裸鼠体内的分布。结果:1.经质谱、红外、1H NMR鉴定结果表明所合成的连接物均为目标产物。2.DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA的粒径为224 nm,DOX和DQA-DOX的载药量分别为6.2%和6.5%。DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA的体外释药具有p H依赖性:在p H 5.0的缓冲液中,96 h内DOX和DQA-DOX的累积释放百分率分别为90%和80%。体外抗肿瘤活性结果表明,DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA可以浓度依赖性地抑制肿瘤细胞生长。在DOX浓度为50μmol/L,DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA处理A549细胞与MDA-MB-231/ADR细胞48 h后,细胞存活率分别为24%和34%。激光共聚焦显微镜观察表明,DOX/DQA-DOX@DSPE-hydPEG-AA进入细胞后,DOX首先分布于肿瘤细胞溶酶体,最终进入到线粒体。相同DOX浓度条件下,DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA可以将进入细胞内DOX量的80%递送到A549细胞的线粒体,进入细胞内DOX量的75%递送到MDA-MB-231/ADR细胞的线粒体。当DOX剂量为10μmol/kg时,游离DOX和DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA对裸鼠移植瘤(MDA-MB-231/ADR细胞)的抑瘤率分别为22%和77%。与游离DOX组相比,DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA给药后DOX主要分布于肿瘤组织,少量分布在肝脏与心脏;HE染色结果表明,游离DOX给药后,荷瘤裸鼠心肌组织形态变化明显;DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA给药后,荷瘤裸鼠心肌组织形态未见明显变化。3.LNPs的粒径和载药量分别为188 nm和5.4%。LNPs的体外释药具有p H依赖特性。体外抗肿瘤活性结果表明,LNPs可以浓度依赖性地抑制肿瘤细胞生长。在DOX浓度为50μmol/L,LNPs处理A549细胞与MDA-MB-231/ADR细胞48 h后,细胞存活率分别为19%和29%。激光共聚焦显微镜观察表明,LNPs进入细胞后,DOX首先分布于肿瘤细胞溶酶体,最终进入到线粒体。相同DOX浓度条件下,LNPs可以将进入细胞内DOX量的81%递送到A549细胞的线粒体,进入细胞内DOX量的87%递送到MDA-MB-231/ADR细胞的线粒体。当DOX剂量为10μmol/kg时,游离DOX和LNPs对裸鼠移植瘤(A549细胞)的抑瘤率分别为53%和80%。LNPs给药组DOX主要分布于肿瘤组织,少量分布在肾脏。HE染色结果表明,游离DOX给药后,荷瘤裸鼠心肌组织形态变化明显;LNPs给药后,荷瘤裸鼠心肌组织形态未见明显变化。结论:DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA以及LNPs的体外释药具有酸敏特性。DOX/DQA-DOX@DSPE-hyd-PEG-AA以及LNPs可将DOX运送至肿瘤细胞的线粒体;提高了DOX在肿瘤细胞的蓄积,增强了DOX的抗肿瘤活性,可逆转肿瘤耐药,降低了DOX的全身毒副作用。