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血管新生是许多疾病发病机制的关键,目前发现与血管生成相关的疾病有70多种,如肿瘤的生长和转移、糖尿病视网膜病变、脉络膜新生血管、类风湿性关节炎、牛皮癣等。血管新生是引起现代疾病的无形杀手。目前临床上针对该类疾病的治疗手段尚存在不足之处,如药物普遍选择性低、毒副作用大、患者顺应性差等,限制了治疗效果。因此,为了提高新生血管疾病的治疗效果与改善患者顺应性,迫切需要寻求更加安全、有效的治疗手段。近年来通过全身给药的靶向纳米递药系统的研究为新生血管疾病的诊断和治疗提供了新方向。 本课题以增加递药系统对新生血管疾病部位的靶向性和穿透能力为目的,用与新生血管高表达的整合素αvβ3受体具有特异性亲和力的RGDyC肽和具有细胞穿透作用的TAT肽共同修饰树枝状聚合物聚酰胺-胺(Polyamidoamine, PAMAM)构建具有靶向性与穿透性的双功能树枝状聚合物PAMAM-PEGn-RGDyC(TAT)(PPnR(T))。以该双功能树枝状聚合物作为靶向治疗血管新生疾病的药物载体,以姜黄素(Curcumin, Cur)为药物模型,整合素αvβ3受体为作用靶点,构建PPnR(T)/Cur载药纳米复合物,对双功能载体的靶向性和穿透性进行评价,以探讨 PPnR(T)作为靶向治疗血管新生疾病药物载体的可行性与有效性。本文主要从以下章节进行研究: 1. RGDyC肽与TAT肽修饰的树枝状聚合物PPnR(T)的合成。 以PAMAM为合成载体核心,表面氨基借助MAL-PEG-NHS与RGDyC及TAT偶联,以罗丹明B异硫氢酸酯(Rhodamine B Isothicyanate, RBITC)为荧光探针,制备载体PPnR(T)及RB-PAMAM、PAMAM-PEGn(PPn)、PAMAM-PEGn- RGDyC(PPnR),其中n(n=5、15、30)为MAL-PEG-NHS与PAMAM的投料摩尔比。通过1H NMR验证结构并计算每个PAMAM分子表面所连接的 PEG、RGDyC、TAT数量分别为25.4、10.9、2.6(n=30),动态光散射粒度仪测定粒径为(13.95?0.33) nm,Zeta电位为(3.35?0.87) mV。 2.纳米载体PPnR(T)的细胞水平评价。 采用MTT法考察合成载体对293T细胞(αvβ3-)与HUVECs(αvβ3+)的细胞毒性,结果表明PPnR(T)对293T细胞的细胞毒性较小,对HUVECs的细胞毒性较大,且细胞毒性随PEG化程度的增大而降低;用流式细胞分选仪检测细胞摄取效率,结果表明,当n=30时,PPnR(T)在RGDyC与TAT的协同作用下对HUVECs表现出最优的靶向性和穿透性,且被 HUVECs摄取的过程主要与特异性的 RGD-整合素αvβ3受体相互作用及非特异性的静电相互作用有关,激光共聚焦显微镜观察到PP30R(T)被细胞摄取后分布于细胞质;PP30R(T)对体外多细胞肿瘤球具有较好的渗透效应。 3.纳米载体PPnR(T)的动物水平评价。 建立MCF-7细胞荷瘤裸鼠模型,用合成的PP30R(T)包载荧光染料DiR以示踪纳米载体在体内的分布,通过小动物活体成像对PP30R(T)在荷瘤裸鼠的体内分布进行评价,结果表明PP30R(T)在肿瘤部位的积聚高于PP30、PP30R,在体内显示出较好的肿瘤新生血管靶向性与膜穿透性,体外器官成像结果表明,PP30R(T)/DiR组肿瘤组织中的荧光强度是PP30/DiR组的2.8倍,是PP30R/DiR的1.5倍。 4.物理包埋法制备PP30R(T)/Cur复合物纳米递药系统并表征。 Cur通过物理包埋法进入PAMAM疏水空腔。姜黄素载药纳米复合物的粒径为(72±11)nm,载药量为9.76%。采用透析袋法,以 pH7.4的PBS缓冲液添加0.5%的吐温80作为释放介质进行药物的体外释放实验,结果表明,PP30R(T)/Cur在72 h内累积释放72.1%,已基本释放完全,而且PP30R(T)/Cur提高了Cur的稳定性。 5. PP30R(T)/Cur复合物纳米递药系统的靶向性评价。 利用荧光显微镜观察MCF-7细胞(αvβ3-)与HUVECs(αvβ3+)对PP30R(T)/Cur纳米复合物的摄取情况,结果表明,整合素αvβ3受体过表达的HUVECs对PP30R(T)/Cur的摄取效率高于PP30/Cur与PP30R/Cur复合物;MTT法测得PP30R(T)/Cur复合物对HUVECs的细胞毒性强于PP30/Cur与PP30R/Cur组。 6. PP30R(T)/Cur复合物纳米递药系统的药代动力学研究。 建立血浆中姜黄素浓度的 HPLC-MS/MS分析方法,以游离 Cur为对照,对PP30R(T)/Cur复合物纳米进行了药代动力学研究。结果表明,与游离 Cur相比, PP30R(T)/Cur复合物的t1/2和AUC均增加,PP30R(T)/Cur在体内代谢慢,药物的生物利用度增加。