论文部分内容阅读
顺铂是一种经典的抗肿瘤药物,自从上个世纪问世以来,一直是临床抗肿瘤的一线用药,对于睾丸癌、头颈癌等多种恶性肿瘤均有良好的治疗作用。但是以顺铂为代表的铂类抗肿瘤药物所产生的耐药性及其不良反应极大程度的限制了铂类药物目前在临床方面的应用。目前,对于铂类药物的改造思路主要有三种:一是发现新的二价铂药,二是设计成四价铂的前药,三是构建纳米载药系统。在本文中,我们将组蛋白去乙酰化酶抑制剂苯丁酸以及一个亲脂长链引入到四价铂前药的设计中,共合成了三个亲脂性的四价铂前药;此外,我们还在化合物具有亲脂特性的基础上建立了上转换纳米颗粒递送系统,以增强HDACi-Pt(Ⅳ)前药的靶向特性,从而克服现有铂药的缺点。目的:将组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制剂苯丁酸以及亲脂长链引入到四价铂前药的设计中,通过增强药物的摄取和DNA损伤的能力,提高抗肿瘤活性。在合成的亲脂性四价铂前药的基础上,我们设计构建了由聚乙二醇(PEG)修饰的上转换纳米颗粒递送系统,以增强HDACi-Pt(Ⅳ)前药的靶向特性。在近红外辐射下,Pt(Ⅳ)-HDACi负载的UCNPs可以将NIR光转换为UV/vis区域发射光,从而释放Pt(Ⅳ)前药。方法:首先合成了Pt(Ⅳ)-HDACi化合物3a-c,使用核磁共振氢谱、碳谱以及高分辨质谱确定化合物的结构,使用高效液相色谱确定了化合物的纯度。使用MTT法测定了化合物的细胞毒性,使用琼脂糖凝胶电泳法确定DNA的交联方式,使用ICP-MS测定了在全细胞以及DNA中对铂的摄取,使用流式细胞术考察了化合物对肿瘤细胞周期和凋亡的影响,使用免疫荧光以及Western blot的方法考察了化合物对相关蛋白表达的影响,深度探讨了其作用机制。除此之外,我们还设计合成了上转换纳米材料Na Gd F4:Yb/Tm@Na Gd F4,使用透射电镜确定了纳米粒子的形貌,并进一步构建了用PEG修饰的纳米载药体系,MTT法、流式细胞术、共聚焦显微镜探究了其抗肿瘤活性。结果:(1)所合成的化合物在肿瘤细胞中均有良好的活性,特别是化合物3a,在筛选出的癌细胞系中3a的IC50值范围从14 n M(MCF-7细胞系)至24 n M(A549细胞系),分别比顺铂提高了863倍和375倍,除此之外3a在对顺铂耐药的A549cis R细胞中表现出最显著的毒性(IC50=12 n M),与顺铂相比增加了2062倍,显示出了优越的抗肿瘤活性。此外我们合成的化合物3a-c在细胞中的摄取较顺铂也有了大幅度的提高,除了摄取的提高之外,我们还发现不同于顺铂的交联方式——链间交联也是我们的化合物具有如此优良特性的重要原因。(2)我们成功构建了包括上转换纳米材料、PEG、四价铂类化合物3c、以及姜黄素(Cur)的载药体系,通过近红外光的激发从而释放出药物以及单线态氧在肿瘤细胞Hela也产生了良好的抗肿瘤活性,并且有希望成为一种新型且有效的癌症靶向治疗方法。结论:(1)将组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制剂苯丁酸以及亲脂长链引入到四价铂前药的设计中,合成了三个亲脂性的四价铂前药3a-c,化合物显示出了良好的抗肿瘤活性,并且可以克服肿瘤耐药性。(2)我们所合成的化合物3a-c是以完全不同于顺铂的交联方式与DNA作用产生DNA损伤,同时苯丁酸的引入抑制了DNA的修复,增强了DNA损伤,从而有效的杀死肿瘤细胞。(3)我们构建的上转换纳米体系使药物获得良好的水分散性,增强了药物的靶向性,减少药物对人体的毒副作用,实现光控释药,降低毒副作用,未来有望实现诊疗一体化。