GSH敏感巰嘌呤—羧甲基殼聚糖高分子前藥的制備與性能研究.pdf

1、兩親性高分子前藥具有提高藥物的靶向性和藥物的生物利用度,減少藥物的毒副作用等優(yōu)點,其生理環(huán)境下能自組裝形成的前藥納米粒因尺寸較小能避免被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(RES)巨噬細胞吞噬,故在癌癥的治療方面?zhèn)涫荜P注。其中,由于二硫鍵在體內(nèi)對谷胱甘肽濃度有特異響應性,并且細胞中的谷胱甘肽濃度(約10mM)高于血液中的谷胱甘肽(GSH)濃度(約2-10μM),癌細胞中的谷胱甘肽濃度約為正常細胞內(nèi)的四倍,基于二硫鍵的藥物載體可以響應細胞內(nèi)谷胱甘肽濃度變化從而

2、將藥物釋放出來。利用這一特性將基于二硫鍵的高分子前藥,以及其自組裝前藥納米粒應用于癌癥治療是極具潛力的。為了制備能響應細胞內(nèi)谷胱甘肽濃度刺激的高分子前藥,本研究利用異基雙功能交聯(lián)劑SPDP連接羧甲基殼聚糖(carboxymethyl chitosan, CMC)與巰嘌呤(6-mercaptopurine,6-MP)制備高分子前藥巰嘌呤-羧甲基殼聚糖(6-mercaptopurine-carboxymethyl chitosan,6-MP

3、-CMC)。這種GSH敏感型高分子前藥在低濃度GSH(2-10μM)下能維持其結構,而在高濃度GSH濃度(2mM和10mM)下斷開二硫鍵從而將藥物釋放出來。并且,該兩親性高分子前藥在磷酸鹽緩沖液(pH7.4)中能通過自聚集作用形成納米粒,該納米粒在低濃度GSH濃度(2-10μM)下能維持其結構,而在高濃度GSH濃度(2mM和10mM)下納米結構發(fā)生崩解。
　　主要研究內(nèi)容和結論如下:(1)以殼聚糖為原料,合成羧甲基殼聚糖。CMC首

4、先與N-琥珀酰亞胺基-3-(2-吡啶二硫)丙酸酯(N-succinimidyl-3-(2-pyridyldithio) propionate,SPDP)連接臂反應制備PDP-CMC,接著PDP-CMC與藥物6-MP經(jīng)巰基-二硫鍵交換反應制備巰嘌呤-羧甲基殼聚糖兩親性高分子前藥;通過控制原料的物料比,合成了三種不同巰嘌呤含量的產(chǎn)物。中間產(chǎn)物和目標化合物的結構通過紅外光譜和核磁共振譜進行表征;分別采用元素分析儀和紫外分光光度法測定PDP和6

5、-MP的取代度。實驗結果表明,經(jīng)化合物結構表征確證成功合成了巰嘌呤-羧甲基殼聚糖;PDP基團的最高取代度為0.39;最高的巰嘌呤含量為19.0％。(2)考察6-MP-CMC高分子前藥體外釋放性能。采用透析法研究了高分子前藥在模擬血液中GSH濃度條件(2μM)和細胞內(nèi)環(huán)境的GSH濃度條件(2mM和10mM)的釋放介質中的體外釋放行為,接著研究了模擬細胞質和內(nèi)吞體內(nèi)不同pH環(huán)境的釋放介質(GSH濃度為10mM)中的體外釋放行為,并比較不同巰

6、嘌呤含量的6-MP-CMC高分子前藥的體外釋放性能。實驗結果表明,6-MP-CMC在模擬血液環(huán)境的谷胱甘肽濃度條件下穩(wěn)定存在,而在模擬細胞環(huán)境的谷胱甘肽濃度條件下可以快速釋放出藥物。并且隨著谷胱甘肽的濃度的增加,藥物的釋放速率率也隨之升高;6-MP-CMC不僅在細胞質條件pH7.4下能維持快的釋藥速率和釋放量,而且在內(nèi)吞體pH5.0條件下也能迅速的釋放藥物,其總累積釋藥率明顯提高;另外,隨著6-MP-CMC的巰嘌呤含量的增加,高分子前藥

7、在谷胱甘肽作用下越容易斷鏈,藥物的累積釋放率也隨著增加,這種現(xiàn)象在pH5.0的模擬內(nèi)吞體環(huán)境下更為顯著。(3)采用探針式超聲法制備了巰嘌呤-羧甲基殼聚糖前藥納米粒。采用透射電鏡考察了納米粒的形態(tài);采用動態(tài)光散射法測定了納米粒的粒徑;通過對不同谷胱甘肽濃度溶液中納米粒的粒徑大小及分布指數(shù)考察了納米粒的谷胱甘肽敏感性。實驗結果表明,經(jīng)TEM觀察,正常生理條件下,6-MP-CMC呈完整的單分散球形結構,納米粒的平均粒徑介于134.1-210.