论文部分内容阅读
癌症是全球死亡率最高的疾病之一。目前对癌症的治疗主要有三种:化疗、手术治疗和放疗。其中,化疗具有全身治疗的作用,是癌细胞转移的患者(特别是癌症中晚期患者)最常规的治疗方法。然而通常抗癌药物具有水溶性差、生物可利用性差、无特异靶向性等缺点。因此发展新颖的化疗策略对于有效地治疗肿瘤极其重要。树状大分子由于其内部具有独特的疏水空腔和表面丰富的功能基团而成为纳米载体的主要候选者。基于聚酰胺-胺(PAMAM)树状大分子的纳米平台已在抗癌药物递送、基因递送和生物成像中得到了广泛研究。文献显示,随着树状大分子代数的增加,其药物和基因负载效率越高。然而,高代数的树状大分子由于其昂贵价格阻碍了转化医学的应用。有文献报道,可以通过EDC偶联作用和超分子自组装技术构建以高代数树状大分子为核、低代数树状大分子为壳的类高代数树状大分子(核-壳结构树状大分子(CSTDs))。然而,文献中所制备的CSTDs由于具有较高的结合常数,无法在肿瘤酸性微环境解离,以实现所负载的药物在肿瘤组织的智能释放。
针对该问题,本文拟将具有pH响应的主-客体识别分子分别连接在高代数的树状大分子(核)和低代数的树状大分子(壳)上,并通过主-客体相互作用,制备一种具有pH响应的CSTDs药物递送系统,用于肿瘤模型的高效治疗。首先,我们将苯并咪唑(BM)和β-环糊精(β-CD)分别修饰到第3代(G3)和第5代(G5)PAMAM树状大分子表面;接着将两种树状大分子表面剩余氨基乙酰化,得到最终的主-客体分子G5.NHAc-CD和G3.NHAc-BM;最后通过BM/CD之间的超分子识别作用,成功合成了G5.NHAc-CD/BM-G3.NHAc CSTDs;然后,将制备的CSTDs通过物理包裹的方法负载阿霉素(DOX),得到复合物G5.NHAc-CD/BM-G3.NHAc/DOX。我们通过1H NMR、2D ROESY、2D NOESY、傅立叶变换红外光谱、荧光光谱仪、原子力显微镜、动态光散射、紫外分光光度计等技术对于CSTDs及其复合物进行表征。通过CCK-8实验、流式细胞仪和激光共聚焦显微镜对复合物的体外治疗效果进行评价。为进一步模拟实体瘤微环境,构建HeLa的三维(3D)肿瘤细胞球,研究了CSTDs对3D肿瘤细胞球的渗透和抑制效果。
结果显示,制备的pH响应的CSTDs具有良好的分散性和生物相容性;pH响应的CSTDs包裹的DOX可以在弱酸性pH条件(pH?6,类似于酸性肿瘤微环境)下持续且快速释放。CCK-8、激光共聚焦和流式细胞仪实验结果显示:与非pH响应的G5.NHAc-CD/Ad-G3.NHAc/DOX相比,pH响应的CSTDs/DOX能够在细胞内快速释放DOX,并且展示出增强的抗癌活性。3D肿瘤细胞球的渗透与抑制实验结果证明pH响应的CSTDs/DOX具有更好的渗透效果,能更有效地抑制肿瘤的生长,可潜在地输送不同药物用于各种肿瘤高效治疗。本论文的CSTDs实验结果为制备新型基于树状大分子的药物递送系统用于肿瘤的高效治疗提供了新思路。
针对该问题,本文拟将具有pH响应的主-客体识别分子分别连接在高代数的树状大分子(核)和低代数的树状大分子(壳)上,并通过主-客体相互作用,制备一种具有pH响应的CSTDs药物递送系统,用于肿瘤模型的高效治疗。首先,我们将苯并咪唑(BM)和β-环糊精(β-CD)分别修饰到第3代(G3)和第5代(G5)PAMAM树状大分子表面;接着将两种树状大分子表面剩余氨基乙酰化,得到最终的主-客体分子G5.NHAc-CD和G3.NHAc-BM;最后通过BM/CD之间的超分子识别作用,成功合成了G5.NHAc-CD/BM-G3.NHAc CSTDs;然后,将制备的CSTDs通过物理包裹的方法负载阿霉素(DOX),得到复合物G5.NHAc-CD/BM-G3.NHAc/DOX。我们通过1H NMR、2D ROESY、2D NOESY、傅立叶变换红外光谱、荧光光谱仪、原子力显微镜、动态光散射、紫外分光光度计等技术对于CSTDs及其复合物进行表征。通过CCK-8实验、流式细胞仪和激光共聚焦显微镜对复合物的体外治疗效果进行评价。为进一步模拟实体瘤微环境,构建HeLa的三维(3D)肿瘤细胞球,研究了CSTDs对3D肿瘤细胞球的渗透和抑制效果。
结果显示,制备的pH响应的CSTDs具有良好的分散性和生物相容性;pH响应的CSTDs包裹的DOX可以在弱酸性pH条件(pH?6,类似于酸性肿瘤微环境)下持续且快速释放。CCK-8、激光共聚焦和流式细胞仪实验结果显示:与非pH响应的G5.NHAc-CD/Ad-G3.NHAc/DOX相比,pH响应的CSTDs/DOX能够在细胞内快速释放DOX,并且展示出增强的抗癌活性。3D肿瘤细胞球的渗透与抑制实验结果证明pH响应的CSTDs/DOX具有更好的渗透效果,能更有效地抑制肿瘤的生长,可潜在地输送不同药物用于各种肿瘤高效治疗。本论文的CSTDs实验结果为制备新型基于树状大分子的药物递送系统用于肿瘤的高效治疗提供了新思路。