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近年来,生物可降解的材料作为缓控释药物载体引起了科学工作者的广泛兴趣。聚乳酸(PLA)是最受欢迎的高分子材料,因为它具有良好的生物相容性、安全无毒且可生物降解,能广泛应用于生物医药方面。但是PLA具有亲水性差、降解速度慢等缺点,极大限制了它在静脉注射药物载体上的应用,因此人们将亲水性材料聚乙二醇(PEG)和PLA共聚来改善其性能。特别值得一提的是核-壳结构的PEG-PLA纳米粒子作为药物载体更是引起了大家的广泛关注,因为PEG壳能减弱载药的PLA核与血浆蛋白、巨噬细胞间的相互作用,延长药物的血液循环时间,而且PLA的生物可降解性在药物缓控释上具有明显的优势。
甲氧基聚乙二醇-聚乳酸(mPEG-PLA)是一种两亲性嵌段共聚物,其合成容易,载药量高,在药物释放上有着很好的应用前景。基于上述研究背景,本文主要研究了mPEG-PLA的合成及其在抗肿瘤药物输送体系中的应用,具体开展了以下三方面的工作:
(1)用辛酸亚锡作催化剂,将甲氧基聚乙二醇(mPEG2000、mPEG5000)分别和D,L-丙交酯进行开环聚合,合成了一系列聚乙二醇-聚乳酸(mPEG-PLA)嵌段共聚物。通过改变mPEG和LA投料比,合成了具有不同分子量和链段比的嵌段共聚物。产物用1H-NMR、IR、GPC、CMC等进行了表征。
(2)用W/O/W多重乳化法合成了载5-氟尿嘧啶的mPEG-PLA纳米微球,用O/W乳化法合成了载紫杉醇的mPEG-PLA纳米微球,并对微球制备工艺进行了全面考察,通过正交试验确定了制备载药微球的最佳工艺条件。TEM照片显示最佳工艺条件下制备的载药纳米微球具有典型的“核-壳”结构,平均粒径小于150nm。此外,将最佳工艺条件下制备的载药纳米微球在37℃ pH7.4的PBS缓冲液中进行了体外释药研究,结果表明溶出实验进行14天后,5-FU的累积释药量为51.33%,紫杉醇的累积释药量为21.66%。
(3)由于将亲水性聚合物和小分子药物偶联制备聚合物-药物偶联物可以提高药物亲水性和靶向性,本文将羧基封端的mPEG-PLA和紫杉醇通过酯键连接合成了两类聚合物-药物偶联物(mPEG-PLA-PTX)。用1H-NMR、IR表征了产物的结构,用GPC测定了产物的分子量和分子量分布,用芘荧光法测定了临界胶束浓度。并对mPEG-PLA-PTX进行了初步的体外释药研究,结果表明mPEG-PLA-PTX(Ⅰ)具有预想的控释效果,但是mPEG-PLA-PTX(Ⅱ)却很难降解释放出游离的紫杉醇。用MTT法评价了偶联物对鼻咽癌LMP1细胞的体外抗肿瘤活性,结果表明这些偶联物均具有和游离紫杉醇相近的抑制肿瘤细胞增殖的作用,且随着加药浓度的增加,抑制作用增强。
总的来说,mPEG-PLA修饰的纳米微球和偶联物有望作为低毒、缓释的抗肿瘤药物进行应用。