“紫杉醇+X”可注射水凝胶系统用于肿瘤的局部联合用药

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高概率的术后局部复发和转移是乳腺癌临床治疗所面临的巨大挑战,与全身给药相比,局部给药能够在肿瘤切除部位持续的、大剂量精准给药,成为是抑制肿瘤复发的有效手段之一。其中,可注射水凝胶给药系统以其植入简便、避免手术、顺应性好等优点受到了越来越多的关注。本论文从临床需求出发,设计制备了紫杉醇(PTX)联合其他肿瘤药物共载的可注射水凝胶药物递释系统,以实现肿瘤治疗的局部给药和联合化疗。主要开展了以下两个方面的研究工作:1、载紫杉醇前药纳米粒的多糖水凝胶用于肿瘤局部给药治疗首先将茄呢醇接枝到紫杉醇上形成前药小分子,并在维生素E聚乙二醇1000琥珀酸酯(TPGS)辅助下制备了还原敏感型PTX前药纳米粒(SOL-SS-PTX/50%TPGS)。随后将该纳米前药分散到由透明质酸和海藻酸钠形成的HA-ADH/OAlg多糖可注射水凝胶中,从而得到同时具有p H敏感性和还原敏感性的双重响应可注射水凝胶。利用扫描电镜(SEM)对HA-ADH/OAlg水凝胶进行了表征,SEM结果显示该水凝胶具有相互连通的孔结构。流变学表征结果显示,HA-ADH/OAlg水凝胶表现出良好的力学性能,具有剪切变稀、自愈合和可注射的特点。药物的加入对水凝胶的结构和力学性能都没有影响。由于肿瘤组织具有弱酸性和还原性微环境的异质性,酰肼键和二硫键可以在肿瘤细胞内快速断裂,使PTX游离出来,达到局部靶向释药的效果。载药水凝胶的体外释放行为结果显示在含有10 m M DTT的释放介质中,在p H 5.0条件下,PTX的累积释放量在168小时达到了40%左右,表明该载药水凝胶具有局部控释和缓释的行为,使PTX在肿瘤部位得到较长时间的释放。对HA-ADH/OAlg水凝胶的可注射行为以及原位成凝胶行为进行了研究,结果表明其具有良好的可注射性能和原位成凝胶能力,并且随着注射时间的延长表现出优异的生物可降解性。通过H&E和免疫组化分析发现水凝胶对周围组织基本无毒性,表现出良好的生物相容性。体外细胞毒性实验表明水凝胶材料中HA-ADH和OAlg均无毒性作用,而SOL-SS-PTX/50%TPGS纳米粒具有较高的肿瘤细胞抑制能力,且对耐药的肺癌细胞(A549/MDR)也有较强的细胞抑制率,具有逆转多药耐药的潜力和协同抑制肿瘤细胞生长的能力。体内抗肿瘤实验进一步证实了负载含有二硫键的PTX前药(SOL-SS-PTX/50%TPGS)的载药水凝胶具有显著抑制肿瘤生长的作用,且毒副作用较小。2、共载紫杉醇和吉西他滨的活性温敏水凝胶用于肿瘤局部联合给药治疗首先将PTX装载到维生素E聚乙二醇1000琥珀酸酯(TPGS)胶束中。该胶束溶液在一定浓度下,在37℃时在阴离子诱导下形成水凝胶。通过简单的物理混合的方法将亲水性药物盐酸吉西他滨(GEM)加入到该载PTX的胶束溶液中,得到同时负载PTX和GEM的双载药温敏型可注射水凝胶。利用扫描电镜对β-GP/TPGS水凝胶进行了表征,SEM结果显示该水凝胶具有致密的网络孔状结构。流变学表征结果显示,β-GP/TPGS水凝胶具有温度依赖的溶胶-凝胶转变的行为,且表现出良好的力学性能,具有一定的粘弹性和可注射的特点,更重要的是药物的加入对水凝胶的力学性能及结构均没有影响。β-GP/TPGS载药水凝胶的体外释放行为结果显示,疏水性药物PTX和亲水性药物GEM在168 h左右的累积释放量分别可达到20%左右和95%左右,表明该载药水凝胶具有局部控释和缓释的行为,使PTX和GEM在肿瘤部位得到较长时间的释放。将β-GP/TPGS空白水凝胶在小鼠右侧腋下注射一段时间后验证其原位成凝胶的能力以及可注射性能,结果显示β-GP/TPGS水凝胶具有良好的可注射性能和原位成凝胶能力,并且随着注射时间的延长表现出优异的生物可降解性。通过H&E和免疫组化分析发现水凝胶对周围组织的毒性较小,表现出良好的生物相容性。体外细胞毒性实验证实了水凝胶材料中的β-GP无毒性作用,而TPGS则表现出可显著抑制肿瘤细胞生长的作用,并且呈现出浓度依赖性,载药胶束TPGS-PTX组对肿瘤细胞的抑制表现出协同作用。体内药效学实验进一步证实了与生理盐水组相比,空白水凝胶组与其并无明显差别,表明小剂量的TPGS在体内并无治疗作用。只包载PTX或GEM的载药水凝胶组表现出一定的抗肿瘤作用,但相比给药组,同时包载PTX和GEM的载药水凝胶组能够明显抑制肿瘤细胞生长,具有优异的抗肿瘤作用;表明PTX和GEM能够产生协同作用抑制肿瘤的生长。证明药物的联合使用可以减少单个化疗药物的用量和给药次数,且局部注射水凝胶可以避免化疗药物的毒副作用。β-GP/TPGS水凝胶可作为抗癌药物的递送载体,能够同时递送多种药物以达到联合用药的目的,多种药物联合产生协同抗癌效果,具有广阔的应用前景。
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