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目的:设计合成雌酮(ES)靶向片段DSPE-PEG2000-ES,构建长循环培美曲塞(Pemetrexed, PEM)脂质体ES-SSL-PEM,对其制备条件进行优化并表征,同时对其生物相容性进行研究,并以ER表达阳性肿瘤细胞A549作为研究对象,进行体外抗肿瘤作用的研究。
方法:1.DSPE-PEG2000-ES的合成:利用两步化学反应首先将ES与SAA通过氧化反应生成羧酸化雌酮ES-COOH,然后与DSPE-PEG2000-NH2分子发生酰胺偶联,产生靶向于ER的靶向片段DSPE-PEG2000-ES。ES-COOH和DSPE-PEG2000-ES均采用核磁共振谱检测进行结构鉴定;
2.ES-SSL-PEM的制备和表征研究:采用薄膜分散法制备PEM脂质体,从磷脂胆固醇比、水化温度、药脂比等影响因素研究反应条件对脂质体制备的影响,确证最佳处方和工艺的可行性;应用电镜观察脂质体表观形态,纳米粒度分析仪检测脂质体粒径和Zeta电位情况,紫外分光光度法(UV)检测脂质体的载药率、包封率、体外释放等。
3.ES-SSL-PEM生物相容性研究:用MTT法检测ES-SSL-PEM对血管内皮细胞(ECs细胞)的细胞毒性作用。同时,检测PEM脂质体制剂对BSA的吸附作用,溶血实验检测不同浓度ES-SSL-PEM的溶血率。
4.ES-SSL-PEM体外抗肿瘤作用研究:选取ER过表达的肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7,采用MTT法观察游离PEM和SSL-PEM、ES-SSL-PEM对其的增殖抑制作用,并通过划痕实验验证药物对A549细胞迁移运动能力的抑制作用。
通过红外图谱和核磁图谱的数据分析,确证了ES-COOH和DSPE-PEG2000-ES的成功合成,薄膜分散法制备脂质体,通过单因素实验得出当PC和Chol比例为6∶1,水化温度为37℃,药脂比为1∶4时,可制备优化后PEM脂质体,其分布均匀,粒径为149.8±2.49,Zeta电位为-18.3±0.74mv,DL为6.13±0.287%,EE为52.3±0.99%。体外释放和稳定性研究结果表明ES-SSL-PEM在2-8℃时保存12天粒径与Zeta电位无明显变化,稳定性较好,在37℃恒温震荡器中ES-SSL-PEM在24h后的药物释放率为68.3±3.3%;MTT结果证明ES-SSL-PEM对正常细胞ECs增殖活性影响较小,高浓度下细胞存活率不低于90%,蛋白吸附实验显示ES-SSL-PEM处理组的BSA吸附率较低,且随时间的影响低于游离PEM组,溶血实验显示ES-SSL-PEM在不同浓度范围内溶血率均小于5%。体外抗肿瘤作用研究显示ES-SSL-PEM对A549细胞和MCF-7细胞的增殖抑制能力较强且呈浓度依赖性;细胞划痕实验显示ES-SSL-PEM对A549细胞较游离的PEM有较好的抑制迁移作用。
结论:综上所述,本课题成功制备了一种ES修饰的PEM长循环脂质体新制剂ES-SSL-PEM,其粒径均一,且稳定性好,经体外抗肿瘤活性研究表明其对肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7具有较好抑制作用,强于游离PEM,是一种主动靶向ER高表达肿瘤细胞的PEM 载药系统,为PEM对肿瘤的治疗提供了新的实验数据,具有潜在的临床应用价值。
方法:1.DSPE-PEG2000-ES的合成:利用两步化学反应首先将ES与SAA通过氧化反应生成羧酸化雌酮ES-COOH,然后与DSPE-PEG2000-NH2分子发生酰胺偶联,产生靶向于ER的靶向片段DSPE-PEG2000-ES。ES-COOH和DSPE-PEG2000-ES均采用核磁共振谱检测进行结构鉴定;
2.ES-SSL-PEM的制备和表征研究:采用薄膜分散法制备PEM脂质体,从磷脂胆固醇比、水化温度、药脂比等影响因素研究反应条件对脂质体制备的影响,确证最佳处方和工艺的可行性;应用电镜观察脂质体表观形态,纳米粒度分析仪检测脂质体粒径和Zeta电位情况,紫外分光光度法(UV)检测脂质体的载药率、包封率、体外释放等。
3.ES-SSL-PEM生物相容性研究:用MTT法检测ES-SSL-PEM对血管内皮细胞(ECs细胞)的细胞毒性作用。同时,检测PEM脂质体制剂对BSA的吸附作用,溶血实验检测不同浓度ES-SSL-PEM的溶血率。
4.ES-SSL-PEM体外抗肿瘤作用研究:选取ER过表达的肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7,采用MTT法观察游离PEM和SSL-PEM、ES-SSL-PEM对其的增殖抑制作用,并通过划痕实验验证药物对A549细胞迁移运动能力的抑制作用。
通过红外图谱和核磁图谱的数据分析,确证了ES-COOH和DSPE-PEG2000-ES的成功合成,薄膜分散法制备脂质体,通过单因素实验得出当PC和Chol比例为6∶1,水化温度为37℃,药脂比为1∶4时,可制备优化后PEM脂质体,其分布均匀,粒径为149.8±2.49,Zeta电位为-18.3±0.74mv,DL为6.13±0.287%,EE为52.3±0.99%。体外释放和稳定性研究结果表明ES-SSL-PEM在2-8℃时保存12天粒径与Zeta电位无明显变化,稳定性较好,在37℃恒温震荡器中ES-SSL-PEM在24h后的药物释放率为68.3±3.3%;MTT结果证明ES-SSL-PEM对正常细胞ECs增殖活性影响较小,高浓度下细胞存活率不低于90%,蛋白吸附实验显示ES-SSL-PEM处理组的BSA吸附率较低,且随时间的影响低于游离PEM组,溶血实验显示ES-SSL-PEM在不同浓度范围内溶血率均小于5%。体外抗肿瘤作用研究显示ES-SSL-PEM对A549细胞和MCF-7细胞的增殖抑制能力较强且呈浓度依赖性;细胞划痕实验显示ES-SSL-PEM对A549细胞较游离的PEM有较好的抑制迁移作用。
结论:综上所述,本课题成功制备了一种ES修饰的PEM长循环脂质体新制剂ES-SSL-PEM,其粒径均一,且稳定性好,经体外抗肿瘤活性研究表明其对肺癌细胞A549和乳腺癌细胞MCF-7具有较好抑制作用,强于游离PEM,是一种主动靶向ER高表达肿瘤细胞的PEM 载药系统,为PEM对肿瘤的治疗提供了新的实验数据,具有潜在的临床应用价值。