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《中国海洋大学》 2010年
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油酰壳聚糖纳米粒作为抗肿瘤药物载体的研究

张静  
【摘要】:当前,癌症严重危害人类健康,癌症的治疗一直是医学领域研究的热点。化学药物治疗(化疗)是有效的癌症治疗手段之一,但化疗药物在杀伤肿瘤细胞的同时对人体正常细胞也有损伤,毒副作用大,且肿瘤细胞易产生多药耐药,最终导致治疗效果不理想。纳米技术的发展使得纳米给药系统在癌症治疗领域显示出巨大潜力,纳米药物载体由于可以改善药物的溶解性,增强药物的靶向性,并对药物进行缓控释而受到广泛关注。壳聚糖(chitosan, CS)因具有良好的生物相容性和生物可降解性而被广泛用于药物载体的研究,其中,疏水改性壳聚糖纳米粒是一类极具应用前景的抗肿瘤药物载体。本论文利用油酰氯对壳聚糖进行疏水改性得到油酰壳聚糖复合物(oleoyl-chitosan, OCS),通过O/W乳化法制备OCS纳米粒,并对OCS纳米粒作为抗肿瘤药物载体的可行性进行了研究。 利用盐酸降解法制备了不同分子量的CS样品,采用油酰氯和CS反应的方法制备了不同取代度的OCS,红外光谱和核磁光谱检测证明油酰基团成功引入CS分子中。取代度分析表明,制备得到的OCS样品的取代度分别为5%,11%和27%。采用O/W乳化法制备得到OCS纳米粒。不同取代度OCS纳米粒的平均粒径呈正态分布,分布范围较窄,且纳米粒的平均粒径随油酰基取代度的增大而减小。不同分子量的OCS纳米粒近似球形,形态完整,且纳米粒的粒径随CS分子量的增大而增大。 溶血实验表明,不同实验条件下OCS纳米粒溶液的溶血率均低于5%,符合生物医用材料对溶血率的要求。随着OCS取代度的增加,纳米粒对牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)及小牛血清(bovine calf serum, BCS)的吸附量减少。OCS纳米粒对BSA及BCS蛋白的吸附具有一定的时间和浓度依赖性:随着反应时间的延长,OCS纳米粒对BSA及BCS总蛋白的吸附量逐渐增加,在前8h内基本达到吸附平衡;随着ocs纳米粒浓度的增大,OCS纳米粒对蛋白的吸附量也相应增加。不同实验条件下,OCS纳米粒对BSA和BCS有一定量的吸附但处于较低的水平,具有较好的血液相容性。MTT检测结果显示,OCS纳米粒对胎鼠皮肤成纤维细胞(mouse embryo fibroblasts, MEF)未表现出明显的细胞毒性。 以阿霉素(doxorubicin, DOX)为模型药物,对载药OCS纳米粒的药物包载和释放性能进行了检测。纳米粒的红外光谱和粒径分布检测证实OCS纳米粒对DOX的负载。载药OCS纳米粒(DOX-OCS纳米粒)呈球形,形态完整。对DOX-OCS纳米粒的载药量和载药率研究表明:不同取代度和分子量的OCS纳米粒的载药率均高于40%,且取代度越高,OCS纳米粒对DOX的载药率越高,载药量越大;分子量越高,OCS纳米粒对DOX的载药率越低,载药量也越小。对DOX-OCS纳米粒体外释药行为研究的结果表明:在pH 3.8的条件下,DOX在6h内释放完全;在pH 6.8的条件下,载药纳米粒对DOX在6h内突释然后缓释至72 h,具有较好的药物缓释效果。在pH 6.8的条件下,不同取代度和分子量的OCS纳米粒均表现出一定的药物缓释性能,且ocs取代度的提高和分子量的增大可以增强缓释效果。 空白OCS纳米粒、DOX-OCS纳米粒以及游离DOX对人宫颈癌细胞HeLa、人肺癌细胞A549、人肝癌细胞Bel-7402以及人胃癌细胞SGC-7901四种肿瘤细胞体外生长的抑制实验结果表明,空白OCS纳米粒无显著细胞毒性:DOX-OCS纳米粒及游离DOX对四种肿瘤细胞的体外生长均表现出一定的抑制作用。随着纳米粒中负载的DOX浓度的增大和作用时间的延长,DOX-OCS纳米粒和游离DOX对肿瘤细胞生长的抑制率增大,但不同浓度DOX-OCS纳米粒对不同细胞的抑制效果有所不同。在药物浓度为0.05μg/mL至1μg/mL时,DOX-OCS纳米粒对四种肿瘤细胞表现出较游离DOX更高的生长抑制率;在药物浓度为5μg/mL至10μg/mL时,DOX-OCS纳米粒对A549和HeLa细胞表现出较游离DOX高的生长抑制率,而对于Bel-7402和SGC-7901细胞而言,DOX-OCS纳米粒的生长抑制率与游离DOX无显著差别。不同分子量DOX-OCS纳米粒对四种肿瘤细胞生长均表现出明显的浓度和时间依赖性的抑制作用,且随着OCS分子量的增大,DOX-OCS纳米粒对四种肿瘤细胞生长的抑制率下降。 对空白OCS纳米粒、DOX-OCS纳米粒以及游离DOX尾静脉注射后对S180荷瘤小鼠的体内抑瘤效果进行检测的实验结果证明,DOX-OCS纳米粒可显著抑制S180荷瘤小鼠的实体瘤的生长,较游离DOX具有更强的抗肿瘤活性。此外,OCS纳米粒对DOX的负载减少了DOX对正常组织和器官的损伤,有效降低了药物的毒性。 以A549和RAW264.7为模型细胞对荧光标记OCS纳米粒(FITC-OCS纳米粒)的细胞摄取情况的研究结果表明, A549细胞和RAW264.7细胞对FITC-OCS纳米粒的摄取具有明显的时间和浓度依赖性,随着作用时间的增长和纳米粒浓度的增大细胞摄取量逐渐增加,且在实验选择的时间和浓度范围内细胞对纳米粒的摄取均未呈现饱和状态。当作用时间小于2h时,RAW264.7细胞对FITC-OCS-11%纳米粒的细胞摄取量高于A549细胞对纳米粒的摄取量;而作用时间超过2h时,A549细胞对纳米粒的摄取量高于RAW264.7细胞对纳米粒的摄取量,表明其用作抗肿瘤药物的缓释载体是可行的。此外,OCS取代度越高,A549细胞对纳米粒的摄取量越大。 以健康昆明小鼠为模型对FITC-OCS纳米粒的组织分布情况进行检测。实验结果表明,注射后1 d,FITC-OCS纳米粒在肝脏、脾脏和肺部的分布较少,在肾脏和血液中分布较多,随着作用时间的增长,FITC-OCS纳米粒在肝脏、脾脏和肺部的分布增加,在肾脏和血液中的含量降低。 综上所述,本研究证实了OCS纳米粒是一种生物相容性良好且具有一定缓释功能的纳米材料,载药纳米粒较游离药物具有更强的体内、体外抗肿瘤作用,适合于用作疏水性抗肿瘤药物的载体。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:R944

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6 段友容;张志荣;;PELGE载药纳米粒在小鼠体内组织分布及药代动力学研究[A];中国生物医学工程学会第六次会员代表大会暨学术会议论文摘要汇编[C];2004年
7 侯静文;张妍婷;郭圣荣;刘黎;;酶催化合成两亲嵌段共聚物聚乙二醇-b-聚酯及其在药剂学中的应用[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
8 段友容;朱思君;王庆瑞;刘洁;张志荣;;PELGE载药纳米粒在小鼠体内组织分布及药代动力学研究[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
9 张慧珠;张其清;;乙酰化普鲁兰多糖的合成、表征及其载药纳米粒研究[A];天津市生物医学工程学会2008年年会暨首届生物医学工程与临床论坛论文集[C];2008年
10 黄伟;崔光华;高钟镐;贺俊峰;周旭;;PicoGreen荧光分光光度法测定载pDNA纳米粒中pDNA的包封率[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 解放军总医院病理科 纪小龙;纳米技术在开拓新药中应用前景[N];中国高新技术产业导报;2001年
2 ;磁性阿霉素白蛋白纳米粒在移植性肝癌模型中的磁靶向性[N];中国医药报;2003年
3 记者 白毅;复合物纳米粒可作为胰岛素口服给药新载体[N];中国医药报;2006年
4 本报记者 刘云涛;DDS研发 唱响制剂时代主旋律[N];中国医药报;2007年
5 甘勇 林艳琼 陈庆华;微粒系统用于眼用制剂成新趋势[N];中国医药报;2006年
6 李悦恒张勇;纳米技术广泛用于眼部给药研究[N];中国医药报;2008年
7 本报记者 徐兰山阮湘华;纳米生物:创新在起跑线[N];科技日报;2008年
8 张中桥;四医大西京医院发现纳米粒可作 VEG F基因载体[N];中国医药报;2007年
9 平其能;纳米药物制剂的现状与未来[N];中国医药报;2002年
10 本报记者 刘云涛;前沿 创新 突破[N];中国医药报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋丽琴;胆固醇基普鲁兰自组装纳米粒与肝癌细胞相互作用的研究[D];北京协和医学院;2013年
2 武敬亮;载阿霉素组氨酸修饰透明质酸纳米粒的制备及抗肿瘤研究[D];中国海洋大学;2013年
3 张静;油酰壳聚糖纳米粒作为抗肿瘤药物载体的研究[D];中国海洋大学;2010年
4 陈洁;马铃薯凝集素修饰聚乙二醇—聚(乳酸—羟基乙酸)共聚物纳米粒经鼻入脑的递药特性研究[D];复旦大学;2011年
5 陈名懋;选择性胆甾化壳聚糖衍生物纳米药物载体的研究[D];北京协和医学院;2011年
6 范辉;超分子纳米粒作为抗肿瘤药物和基因协同给药体系的研究[D];浙江大学;2011年
7 李倩;油酰海藻酸纳米粒口服运送载体的制备与性质研究[D];中国海洋大学;2012年
8 李婧炜;噬菌体展示技术筛选脑靶向功能肽及其修饰纳米粒的脑内递药研究[D];复旦大学;2012年
9 张玮;基于微针给药的靶向黑素细胞抗色素沉着纳米粒的研究[D];第二军医大学;2011年
10 张雪琼;羧甲基壳聚糖智能释药肝靶向纳米传递系统的构建与评价[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李斌生;载绿色荧光蛋白基因壳聚糖纳米粒载体的制备和转染的研究[D];中南大学;2004年
2 佟媛;载银杏内酯A纳米粒的制备与理化性质研究[D];安徽大学;2010年
3 郭妍;纳米生物技术治疗肝癌:p53-白蛋白纳米粒的制备和转染的研究[D];中南大学;2004年
4 王娜;治疗高尿酸血症UOX脂质纳米粒的初步研究[D];重庆医科大学;2010年
5 张庆莲;米托蒽醌聚乳酸纳米粒的制备和细胞摄取研究[D];成都中医药大学;2011年
6 吉顺莉;紫杉醇PLGA口服纳米粒的制备及生物利用度的研究[D];江苏大学;2010年
7 王同力;Tf-BCNU-PLGA纳米粒制备及其对鼠C6胶质瘤细胞作用的实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2010年
8 蒋妮;三种齐墩果酸纳米粒的制备及质量评价[D];大连医科大学;2010年
9 乔伟立;用于两种药物控制释放的纳米粒/静电纺丝复合纤维给药系统的研究[D];重庆大学;2010年
10 应晓英;纳米粒载体与A549肺上皮细胞的相互作用及其体内药效学研究[D];浙江大学;2002年
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