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

【摘要】： 癌症的术后复发和转移通常与肿瘤细胞的不完全切除有关,肿瘤切除后在病灶局部继续给予抗肿瘤药物,对预防这种复发和转移起到积极有效的作用。但由于参与肿瘤形成的分子生物学机制的复杂性和多样性,以及肿瘤细胞多药耐药性的产生,使得仅仅利用一种化疗药物无法从根本上杀灭肿瘤细胞。此外,针对肿瘤细胞的不同生长周期,各种化疗药物的差异性和时序性释放对杀灭肿瘤细胞也具有重要的作用。因此,在肿瘤局部直接给予多种具有不同作用机制和药理活性的药物,并控制其时序性和差异性的释放,使其发挥药物的协同增效作用、减少毒副作用,实现局部持久化疗,对于肿瘤术后治疗具有重要的意义。 基于此,本文构建了一种新型的药物传递系统——具有壳-核结构的纳米粒/静电纺丝复合纤维给药系统。该系统能同时装载两种模型药物(罗丹明B和萘普生),通过调控两种药物的装载位置实现药物的时序性和差异性释放,以期为癌症的术后治疗提供全新的给药系统选择。 本文的主要研究内容和结果如下: ①本文选用罗丹明B和萘普生为模型药物作为纳米粒/静电纺丝复合纤维的模型药物,首先建立了双波长分光光度法,不经分离同时测定罗丹明B和萘普生的含量。萘普生的测定波长为330nm,参比波长为369nm,而罗丹明B测定波长为554nm,无需参比波长。萘普生的平均回收率为101.52±2.03%,RSD为1.99%,相关系数r为0.9999罗丹明B的平均回收率为100.41±1,69%,RSD为1.69%,相关系数r为0.9997。 ②以离子交联法制备载药的壳聚糖纳米粒,以左氧氟沙星为模型药物,以包封率和粒径为指标对制备工艺进行正交优化,确立壳聚糖纳米粒的最优制备条件为:CS浓度2.0mg/mL,TPP浓度0.7mg/mL,药物浓度0.2mg/mL,pH4.3。壳聚糖纳米粒的表征结果表明:平均粒径为388±17 nm,表面电荷为+70.00±1.83mV;药物包封率为33.64±4.31%,载药量为1.62±0.09%;外观圆整,分布较均匀。Higuchi方程能较好地拟合纳米粒的体外释放过程,表明整个过程中药物以扩散方式从纳米粒中释放,具有明显的缓释效果。 ③利用电纺技术制备了包载萘普生的聚(ε-己内酯)纺丝纤维,结果显示不同浓度的聚(ε-己内酯)和萘普生对纺丝纤维的形态和药物的释放速度均有一定的影响:当聚(ε-己内酯)浓度由9%增大至13%时,纤维直径明显变粗,且形态较均匀,而药物的释放减慢;当萘普生浓度从0.5%增加至8%时,纤维直径无明显变化,而药物的释放速率加快。药物的释放行为分析表明,纺丝纤维作为药物载体对药物具有明显的缓释作用,药物经过从纤维表面解吸附释放和经纤维主体扩散释放两个过程。 ④在制备纳米粒和载药纺丝纤维的基础上,以罗丹明B和萘普生为模型药物,制备了同时装载这两种模型药物的、具有壳-核结构的纳米粒/静电纺丝复合纤维。在扫描电子显微镜下观察复合纺丝纤维的串珠状结构明显,荧光显微镜和共聚焦显微镜证实了纳米粒分布于纤维的核心部分,形成具有壳-核结构的纺丝纤维。当罗丹明B包载于纳米粒中而萘普生直接装载在壳层基质中时,罗丹明B的释药速率明显慢于萘普生,72h的药物累计释放率分别为18.15%和60.53%;当萘普生包载于纳米粒中而罗丹明B直接装载于壳层基质中时,罗丹明B则会快速释放,72h释放率可达99.66%,而萘普生的释放率为51.47%。由此可见,通过调控药物的装载位置,将两种不同性质的模型药物分别装载于复合纺丝纤维的壳层或核层,可以实现药物差异性的控制释放。