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乳腺癌是世界上第二大常见癌症,也是女性中最常见的癌症,威胁着女性生命健康。就目前而言,化疗依旧是常用治疗手段。然而,受一些因素的阻碍,化疗的疗效不佳,如大部分化疗药物水溶性差,体内消除快,毒性大,缺乏肿瘤部位靶向性,以及肿瘤细胞易对化疗药物表现多药耐药性(Multidrug resistance,MDR)。本课题选用乳腺癌化疗一线药物紫杉醇(Paclitaxel,PTX)用于抗肿瘤研究,考虑到化疗的种种限制因素,尤其是乳腺癌的MDR,选择与P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)抑制剂槲皮素(Quercetin,QC)联合应用克服MDR,增强化疗效果。此外,基于肿瘤细胞内的还原条件及细胞表面过表达的CD44受体,设计了硫酸软骨素(Chondroitin sulfate,ChS)涂覆、PTX和QC共载的介孔二氧化硅纳米粒(MSNs-ChS@PQ)给药系统,此系统改善了 PTX和QC的水溶性,具备了还原响应型的药物控释行为、良好的生物相容性、肿瘤靶向性以及肿瘤部位滞留时间延长的特性。在体内外各项研究中,此系统均表现逆转乳腺癌细胞MDR,增强化疗的效果,为克服乳腺癌的MDR提供了一种可行的方法。本课题研究内容包括六部分:1.PTX和QC含量测定方法建立采用UV-Vis分光光度计对紫外吸收明显的QC建立方法学,用高灵敏度的高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)建立 PTX 的含量测定方法。结果显示,二者检测方法的专属性和线性关系良好,精密度和回收率均符合方法学要求。2.MSNs-ChS@PQ的制备与表征采用溶胶-凝胶法制备了介孔二氧化硅纳米粒(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs),并进一步对MSNs表面依次氨基化和羧酸化,之后通过酰胺反应引入还原响应型二硫键,最后接枝ChS,得到MSNs-ChS。借助动态光散射法、扫描电镜、高分辨透射电镜、氮气吸附和热重分析对得到的纳米粒进行表征,结果显示MSNs-ChS 的水合粒径为 224.6±0.7 nm,Zeta 电位为-10.90±0.64 mV,PDI 为0.14±0.01,分散性良好,透射电镜下可以观察到MSNs-ChS呈球形,表面有厚度约为25 nm的ChS薄膜,热重分析结果显示ChS接枝率为19.2%。对在乙醇中分散性较好的MSNs-COOH实现载药,然后进一步合成得到MSNs-ChS@PQ。考察了 PTX/QC不同投药比对载药量的影响,结合细胞毒性实验,选择PTX/QC=1(w/w)为最佳投药比,PTX和QC的载药量分别为5.29±0.38%和 5.13±0.19%。提取家兔血红细胞研究MSNs-ChS的血液相容性,结果显示在0.1～1 mg/mL浓度范围下,MSNs-ChS的溶血率均在5%以下,安全性较好,可用以静脉给药。3.MSNs-ChS@PQ的体外释放研究采用透析袋法研究MSNs-ChS@PQ的药物释放行为,在释放介质中加入谷胱甘肽(Glutathione,GSH)模拟肿瘤细胞内的还原环境,考察了 MSNs-ChS@PQ在不同条件下的药物释放情况。结果发现在不含GSH的释放介质中,PTX和QC在36h内释放量均在20%以下,而在20mMGSH释放介质中,二者的释放量大幅度提高,分别为66%和53%,表明MSNs-ChS@PQ具有还原响应型的释放特性。4.MSNs-ChS@PQ的体外抗肿瘤研究考察了耐阿霉素人乳腺癌细胞(MCF-7/ADR细胞)对纳米粒的摄取行为,结果显示其摄取行为呈现时间依赖性,MSNs-ChS可以经CD44受体介导的内吞作用进入细胞,具有主动靶向性。通过体外细胞毒性、活/死细胞染色、免疫荧光微管染色、细胞凋亡、细胞周期实验和P-gp检测实验证实了 MSNs-ChS@PQ可以逆转MCF-7/ADR细胞的MDR,增强化疗疗效以及诱导P-gp水平下降。5.MSNs-ChS的体内生物分布研究将鼠源的乳腺癌细胞(4T1细胞)接种在雌性BALB/c小鼠右腋下建立荷瘤动物模型,建模成功后,尾静脉注射载碘化1,1’-双十八烷基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚三羰花青(1,1’-Dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindotricarbocyanine iodide,DiR)的纳米粒(MSNs-ChS@DiR),通过小动物活体/离体成像技术考察了纳米粒在小鼠体内不同时间段的生物分布及24 h后在各组织器官的含量,证实了 MSNs-ChS@DiR纳米粒具有肿瘤靶向性,相比于游离DiR,可以在肿瘤部位长时间滞留。6.MSNs-ChS@PQ的体内抗肿瘤研究将MCF-7/ADR细胞接种于雌性BALB/c裸鼠右腋,建立肿瘤模型,尾静脉注射方式给药,通过肿瘤体积变化曲线、瘤重、肿瘤切片H&E染色和TUNEL分析等实验评价MSNs-ChS@PQ的体内药效,证实了单载PTX纳米粒对耐药肿瘤的低效现象,也凸显了 MSNs-ChS@PQ体内逆转肿瘤MDR的效果。通过对生理盐水组和MSNs-ChS@PQ组小鼠的主要组织器官进行H&E染色分析,初步证实了 MSNs-ChS@PQ的体内安全性。