包裹抗癌药物的多功能PAMAM树状大分子：合成、表征及其在肿瘤靶向治疗方面的应用

【摘要】：我们报道了一种癌症靶向治疗的方法,即用多功能的聚酰胺-胺树状大分子来包裹抗癌药物。在这种方法中,第五代的聚酰胺-胺树状大分子表面的氨基先修饰异硫氰酸荧光素和叶酸分子,再进行剩余氨基的全部乙酰化来中和其表面的电荷。主要包括下面三个步骤： (1)将第五代聚酰胺-胺树状大分子(52.0 mg,0.002 mmol)溶解于5 mL的DMSO溶液中,在搅拌的情况下,逐滴地加入5 mL含FI (3.9 mg,0.01 mmol)的DMSO溶液。反应24h,将反应溶液放入透析袋(MWCO=10,000)中,在PBS中透析3次,再在去离子水中透析3次,最后将透析袋中的溶液冻干即得G5.NH2-FI。 (2)将FA (2.55mg,0.00577mmol)溶解在5 mL的DMSO溶液当中,然后加入EDC (22.1mg,0.1154mmol),在室温条件下搅拌反应3h后,将混合溶液逐滴地加入到5 mL含G5.NH2-FI (35.0mg, 0.00115mmol)的DMSO溶液当中,搅拌反应3天,将反应溶液放入透析袋(MWCO=10,000)中,在PBS中透析3次,再在去离子水中透析3次,最后将透析袋中的溶液冻干即得G5.NH2-FI-FA。 (3)将G5.NH2-FI-FA (26.3mg,0.00087mmol)溶解在5 mL的DMSO溶液当中,加入TEA (52.74mg,0.52128mmol),然后逐滴地加入5 mL含乙酸酐(44.35mg,0.4344mmol)的DMSO溶液中,搅拌反应1天,将反应溶液放入透析袋(MWCO=10,000)中,在PBS中透析3次,再在去离子水中透析3次,最后将透析袋中的溶液冻干即得G5.NHAc-FI-FA。 合成出的多功能的树状大分子(G5.NHAc-FI-FA)然后用来包裹抗癌药物,2-甲氧基雌二醇(2-ME)或阿霉素(DOX),以便将抗癌药物靶向地传递到高叶酸受体表达的癌症细胞表面。包裹方法见下：将10mg G5.NHAc-FI-FA溶解在1.5 mL水中,十当量的药物溶于300μL甲醇中,将上述两种溶液混合搅拌过夜使甲醇溶液充分蒸发,然后将混合溶液离心(7,000 rpm,10min)。将沉淀即未包裹的药物溶于1mL甲醇溶液做HPLC分析,从而确定药物的负载量；上清液收集冻干从而得到G5.NHAc-FI-FA/药物复合物。 实验结果与结论：HPLC分析发现,每个G5.NHAc-FI-FA分子可以包裹大约3.7个2-ME分子或是1.0个DOX分子,并且所形成的G5.NHAc-FI-FA/药物复合物都是水溶性且稳定的。体外的释放实验发现,被多功能树状大分子负载的抗癌药物以一定的释放速度释放。MTT分析和细胞形态变化证明了G5.NHAc-FI-FA/药物复合物对那些高叶酸受体表达的癌症细胞有着专一的靶向治疗作用。本研究发现,多功能的树状大分子很可能作为一般的药物载体来包裹不同的抗癌药物来实现不同类型癌症的靶向治疗。