壳聚糖固载环糊精纳米粒子的制备及其对抗癌药物运载性能的研究

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目前药物疗法仍然是癌症治疗的主要手段之一,但是常规抗肿瘤药物在应用过程中存在的溶解性差的问题和肾毒性、神经毒性以及对细胞的无选择性杀伤等副作用,给治疗带来很多困难,因此对药物传递系统(DDS)的研究越来越受到研究者的关注。天然多糖是一类来源丰富、生物相容性良好的天然聚合物,在纳米药物载体领域备受关注,本文选择壳聚糖及环糊精两种天然多糖用于纳米抗癌药物载体的制备,将具有良好亲水性、生物活性的壳聚糖与具有疏水空腔的环糊精相结合,合成了用于抗癌药物体内传输的纳米药物载体,并对所得纳米药物载体的载药释药能力进行了考察。本文主要工作内容如下:  (1)对环糊精进行羧甲基化修饰,并用所得羧甲基环糊精(CMβ-CD)对乙二醇壳聚糖(GCS)进行改性,以增强其运载疏水抗癌药物的能力,得到了三种羧甲基环糊精固载数量不同的聚合物(GCSn-CMβ-CD);用红外光谱、质谱、液质联用、核磁共振,紫外分光光度法等表征技术对所得CMβ-CD与GCHn-CMβ-CD的组成结构进行表征,证明了产物的成功合成,并得到了聚合物中羧甲基环糊精的固载数量,分别是平均每7.4个、13.0个、23.3个壳聚糖单元上可连接一个CMβ-CD;通过表面激元共振仪(SPR)测定了其中两种环糊精固载量较高的聚合物对小分子疏水抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)的结合能力,结果表明环糊精的引入增强了载体对药物的结合能力,为进一步制备载药纳米粒子提供了保障。  (2)分别用所得三种聚合物通过简单的离子交联法制备载药纳米粒子。以抗癌药物盐酸阿霉素(DOX)为药物模型,制得了三种可运载阿霉素的载药纳米粒,并分别制备了相应的空白纳米粒作为对照;通过扫描电子显微镜(SEM)、粒度分析仪等对纳米粒子的形貌、尺寸、载药量等性质进行了表征,载药纳米粒对药物的控制释放能力及细胞毒性也进行了研究。结果显示GCSn-CMβ-CD包封DOX所得载药纳米粒的药物释放行为具有pH敏感性及缓释性,在pH5.0的PBS中比pH7.4的环境更容易释放DOX,且释放时间大于60h,考虑到癌细胞的偏酸性环境,GCSn-CMβ-CD有望作为抗癌药物的pH控释载体;细胞毒实验进一步说明载体的细胞毒性很小且对药物的抗癌活性没有影响,并且在细胞实验中药物可持续缓慢释放以抑制癌细胞生长。对纳米药物载体GCSn-CMβ-CD的研究结果表明其具有比较广泛的应用前景,为其作为pH敏感性药物载体用于抗癌药物的体内传递提供了有利的依据。
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