两亲性环糊精聚合物纳米载体用于药物递送的研究

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目的:构建新型基于环糊精的聚合物纳米药物载体,实现多种药物的精密比例可控共递送,并利用环糊精的主客体作用,实现光敏微管抑制剂(Azo-CA4)抗肿瘤的增效减毒。方法:采用mPEG-NH2引发氨基酸单体开环聚合,得到聚乙二醇-谷氨酸苄酯。再将氨基化的β-环糊精通过氨解反应与聚谷氨酸主链共价相连,得到目标高分子轭合物mPEG-P(Glu-CD)。通过核磁波谱(NMR)验证中间产物及终产物的成功合成。在50%乙醇水溶液(v:v)中,将三种模型药物:姜黄素、喜树碱、阿霉素(CUR/CPT/DOX)物理包载入mPEG-P(Glu-CD)中环糊精的疏水空腔,形成三种不同类型的聚环糊精/药物包合物,通过自组装法得到比例可控的多药共递送纳米体系。采用类似方法,将Azo-CA4载入环糊精的疏水空腔中,构建光敏递药系统。采用高效液相色谱法(HPLC)测定载药量并通过透射电子显微镜(TEM)和动态光散射(DLS)测定纳米载体的粒径和形貌。在细胞和动物两个层面对上述递药体系的生物效应进行评价。结果:通过NMR计算得出mPEG-P(Glu-CD)的平均聚合度为17,环糊精平均接枝率为71%。TEM和DLS分析显示空白载体、共递送纳米粒子和光敏纳米粒子呈分散均匀的球形,且粒径均小于200 nm,具有被动靶向效应。HPLC测得共递送纳米粒子和光敏纳米粒子的载药量分别为6.0±0.1%(CUR),7.5±0.1%(CPT),6.0%±0.1(DOX),8.1±0.2%(Azo-CA4),高于常规胶束的载药能力(约5%)。共递送纳米粒子的细胞实验结果显示三种模型药物共定位系数均在0.8以上,共定位效果良好。共递送纳米粒子的动物实验结果显示静脉给药后三种成分的血药浓度基本维持了制剂原设比例。光敏纳米粒子的药物释放实验结果显示Azo-CA4在药物累积释放曲线中表现出显著的光照依赖性的药物释放行为。光敏纳米粒子的细胞毒性实验结果显示该载药系统在光照条件下的IC50为1.3±0.1μM,显著低于避光条件,载药粒子表现出明显的光照依赖的细胞毒性。光敏纳米粒子的微管免疫荧光染色和细胞周期实验结果显示该载药系统在紫外光照下对微管有显著抑制作用,将细胞周期阻断在G2/M期。荷瘤小鼠动物模型显示光敏载药系统具有显著的光敏抑癌效果。结论:本课题成功合成了mPEG-P(Glu-CD),并利用该两亲性聚合物成功实现了(1)比例精密可控的多药共递送,为多种药物的同步递送提供新方法;(2)光敏微管抑制剂的可控释放与激活,为抗肿瘤疗法的增效减毒提供新思路。
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