基于环糊精的多刺激响应超分子纳米载体靶向递送抗肿瘤药物的研究

恶性肿瘤是危害人类健康的第一大杀手。传统的手术治疗、放疗和化疗是临床治疗的主要手段。然而,化疗对正常细胞毒副作用大以及抗癌药物在人体内非靶向病灶、生物利用率差、肿瘤中低积累等问题,导致现有临床抗癌药物的肿瘤治疗效果并不理想。针对化疗的缺陷,科学家们致力于开发各种纳米载体。尤其是刺激响应纳米载体的开发及应用受到了极大的关注。刺激响应纳米载体可以利用肿瘤特有的微环境,响应释Bafilomycin A1研究购买放所负载的药物,提高药效的同时减少对正常组织的损伤;还能在外源刺激(光、热和声等)下远程可控性、时空选择性地精准触发药物释放。因此,设计新型刺激响应载体,结合多种内源、外源刺激响应手段,用于肿瘤治疗中更具创新性和挑战性。为了进一步完善刺激响应型纳米载体的癌症治疗体系,本文设计了一系列刺激响应纳米载体用于安全高效地杀灭肿瘤细胞,主要内容包括以下几个方面:(1)以负电荷的七取代磺丁基醚β-CD(SBE_7-β-CD)与十六烷基二甲基苄基氯化铵(HDBAC)为构筑块,通过静电相互作用构筑了具有pH响应的纳米粒子(SBE_7-β-CD/HDBAC NPs)。利用UV-vis,FT-IR,XRD,TEM,DLS,Zeta电位对SBE_7-β-CD/HDBAC NPs进行表征。通过疏水相互作用human microbiome包封雷公藤红素(CSL),包封率(EE%)和负载率(DLE%)分别为~89.4%和~26.9%。CSL/SBE_7-β-CD/HDBAC NPs的释放率在pH=7.4时仅为30.1%,而在pH=5.4时可达86.9%。通过动力学方程研究了CSL的持续释放机STM2457使用方法制。溶血实验揭示了CSL/SBE_7-β-CD/HDBAC NPs具有良好的生物相容性。值得注意的是,CSL/SBE_7-β-CD/HDBAC NPs与游离CSL相比,对正常细胞(BEAS-2B)的细胞毒活性减少2倍。对五株肿瘤细胞的细胞毒性明显强于阳性对照组顺铂。对肝癌细胞(SMMC-7721)的细胞凋亡率与游离CSL相似(5μg/m L)。所制备的纳米粒子可以用作持续递送抗肿瘤药物的新型载体。(2)通过阳离子五乙烯六胺β-CD接枝叶酸(PEHA-β-CD-FA)和阴离子十二烷基硫酸钠(SDS)之间的静电相互作用,制备了pH/温度双响应PEHA-β-CD-FA/SDS NPs并进行表征。以抗肿瘤药物羟基喜树碱(HCPT)作为模型药物,EE%和DLE%分别为90.6%和29.5%。在pH=1.2和T=45°C时,HCPT的释放率仅为12.4%,在pH=8.5(模拟肠道微环境)和T=45°C时,HCPT的释放率高达93.6%。负载HCPT的NPs由于接枝FA,导致NPs具有更精确的靶向能力,使其在结肠癌细胞(SW480)中HCPT的累积浓度更高,具有更高的细胞毒活性,而对BEAS-2B毒活性较小。与游离HCPT相比,负载HCPT的NPs对SW480细胞具有较好的促凋亡效果。所制备的NPs将为进一步增强抗结肠癌药物临床疗效提供了新思路。(3)以七取代的6-氨基-6去氧β-CD(AβCD)和透明质酸钠(HA)为构筑块,通过静电相互作用构筑了具有pH/温度/酶三重刺激响应AβCD/HA NPs并进行表征。以盐酸阿霉素(DOX)为药物模型,EE%和DLE%分别为94.6%和32.4%。在模拟肿瘤细胞微环境(pH=8.5,T=45°C,添加HAase)中,DOX的释放率高达96.8%。由于HA在肿瘤细胞中有CD44受体,使得DOX/AβCD/HA NPs具有更精确的靶向能力,从而对肝癌细胞(SMMC-7721)的细胞毒活性高于游离DOX,而对BEAS-2B的细胞毒活性仅为游离DOX的十分之一。这项工作为开发安全、高效的多刺激响应肝癌靶向治疗具有潜在的应用前景。(4)通过结合环糊精衍生物和金属-有机骨架的优势,设计并制备了五乙烯六胺β-CD接枝叶酸(PEHA-β-CD-FA)和磷酸聚乙二醇修饰金刚烷(ADA-PEG(2000)-PA)进行改性的金属有机框架(MIL-101(Fe)-NH_2)刺激响应纳米载体(FACDMOFs)以实现高效的药物负载和可控释放。以甲氨嘌呤(MTX)为药物模型进行吸附,EE%和DLE%分别为46.48%和62.32%。当pH=7.4,T=45℃时,MTX的释放量仅为10.7%。当pH=5.4,T=45℃时,MTX的释放量高达94.2%。与游离MTX相比,FACDMOFs对正常细胞(BEAS-2B)几乎没有毒性。由于FACDMOFs接枝了FA,具有更精确的靶向能力,与游离MTX相比,MTX@FACDMOFs对肝癌细胞(SMMC-7721)的细胞毒活性增强2.6倍。所制备的功能化MOFs对肿瘤治疗提供了潜在的应用价值。