基于殼聚糖PLGA納米載體的構(gòu)建及其水解釋藥研究.pdf

1、殼聚糖和PLGA兩種生物可降解聚合物作為納米載體用于抗癌藥物的包載和腫瘤靶向治療已經(jīng)成為近年來研究的熱點(diǎn)，作為兩種生物醫(yī)用材料，殼聚糖和PLGA作為納米載體各有特點(diǎn)，PLGA良好的成球性，包載率和生物安全性使其已經(jīng)用于各種臨床藥物載體的研究，而其相對較高的疏水性、較高的藥物突釋和較低的靶向性卻在一定程度上則限制了其應(yīng)用，經(jīng)研究，由于殼聚糖的親水性和活性氨基的存在，通過殼聚糖的修飾可以改善PLGA納米載體的細(xì)胞黏附性和緩釋性。本文通過共價(jià)

2、修飾的方法合成了殼聚糖-PLGA共聚物，利用超聲自組裝法制備了殼聚糖-PLGA納米載體（G-NPs），以傳統(tǒng)乳化方法建立的殼聚糖-PLGA納米載體（C-NPs）和空白的PLGA納米載體為參照，對這種新型結(jié)構(gòu)的納米載體的理化性質(zhì)、表面結(jié)構(gòu)、生物相容性、水解穩(wěn)定性、藥物緩釋性和細(xì)胞攝取進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　通過乳化法制備了PLGA NPs；以此為基礎(chǔ)，在EDC和NHS的活化下，用殼聚糖對PLGA NPs進(jìn)行了表面接枝共聚，得到了表面修

3、飾的C-NPs；以PLGA和殼聚糖兩種聚合物為單體，通過EDC和NHS活化，將得到接枝共聚物超聲自組裝，得到了均一結(jié)構(gòu)的G-NPs；制備得到的三種納米載體，經(jīng)紅外光譜（FTIR）、核磁共振波普（1HNMR）、元素分析、透射電鏡（TEM）檢測，驗(yàn)證了接枝共聚物的成功合成，元素分析表明采用直接催化反應(yīng)的G-NPs中PLGA的取代度為11.83％，要高于乳化方法制備得到的C-NPs的7.62%；透射電鏡觀察得到的納米粒子均呈完整的球形，具有不

4、同的結(jié)構(gòu)形態(tài)，三種納米粒子的平均粒徑在200nm左右，均呈現(xiàn)出良好的多分散性；利用熒光光譜分析測定了G-NPs的臨界聚集濃度（CAC），討論了G-NPs的自組裝特性，得出分子間的氫鍵及疏水作用是促使G-NPs在水相中進(jìn)行納米自組裝的主要作用力。
　　對三種納米載體生物相容性研究采用了溶血試驗(yàn)、蛋白吸附實(shí)驗(yàn)和細(xì)胞毒性試驗(yàn)來評價(jià)。三種納米材料的溶血率均低于5%，蛋白吸附水平隨著納米粒子濃度的增加而增大，但仍處于較低的水平，當(dāng)納米溶液濃

5、度范圍是13-800μg/ml時(shí)，三種納米粒子分別與MCF-7細(xì)胞孵育24h和48h后，均未對MCF-7細(xì)胞的增殖產(chǎn)生顯著影響，表明，三種納米粒子對 MCF-7細(xì)胞是沒有毒性的。生物相容性實(shí)驗(yàn)證明，C-NPs和G-NPs都具有良好的生物相容性。
　　以抗癌藥物阿霉素為藥物模型，對納米載體的體外藥物包載和釋藥進(jìn)行了研究，G-NPs和PLGA納米載體表現(xiàn)出較好的藥物載藥量和包載效率。而通過體外釋藥研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖修飾PLGA后制備得到

6、的C-NPs和G-NPs，相比于單純的PLGA NPs，降低了起始階段的藥物突釋，但在突釋完成后，C-NPs和G-NPs表現(xiàn)出了較好的藥物累計(jì)釋放效果，而且合成的G-NPs相對于傳統(tǒng)方法制備的C-NPs，表現(xiàn)出12h較低的突釋和72h較高的藥物累積釋放量，表現(xiàn)出更好的藥物緩釋性。
　　利用UHPLC技術(shù)檢測研究了三種納米載體中PLGA的水解機(jī)制，殼聚糖修飾的C-NPs和G-NPs水解速率要明顯高于未修飾的PLGA納米粒子，G-NP

7、s由于其自組裝的均一結(jié)構(gòu)，使其相對于內(nèi)部完全為疏水PLGA的C-NPs而言，更有利于PLGA的水解，呈現(xiàn)比 C-NPs略高的水解速率。通過激光粒度儀對納米粒子粒徑和粒徑分布以及TEM形態(tài)觀察，進(jìn)一步驗(yàn)證了PLGA納米載體的水解機(jī)制，發(fā)現(xiàn)納米粒子的形態(tài)隨著水解時(shí)間的延長，粒徑和形態(tài)發(fā)生了明顯的變化。
　　以人乳腺癌細(xì)胞 MCF-7為模型細(xì)胞對熒光標(biāo)記納米載體的攝取和生長抑制情況進(jìn)行了研究，殼聚糖修飾的兩種納米粒子C-NPs和G-NP

8、s表現(xiàn)出良好的細(xì)胞黏附性，通過熒光顯微鏡觀察，均能有效的被 MCF-7細(xì)胞攝取，而兩種殼聚糖修飾的納米載體的攝取效率無顯著差異。細(xì)胞生長抑制的定量測定表明，載藥后C-NPs和G-NPs在低濃度1-4μg/ml時(shí)，具有優(yōu)于游離阿霉素和載藥PLGA納米載體的腫瘤細(xì)胞生長抑制率，另外載藥納米載體對 MCF-7細(xì)胞生長的抑制具有一定的時(shí)間和濃度依賴性。
　　綜上所述，新制備的G-NPs納米載體相比于C-NPs和PLGA NPs，由于制備工