埃洛石纳米管载药递送系统的构建及其抗肿瘤靶向的研究

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纳米医学是一门交叉学科,近年来在肿瘤治疗中发展迅速。常规药物纳米化,能够有效提高药物的生物利用度,降低剂量和减少药物毒副作用。纳米药物递送系统具有肿瘤微环境响应性,能够定点释放药物,改变药物体内分布,从而有效提高抗肿瘤作用,已经成为纳米医学的研究热点。本论文将天然无机纳米材料-埃洛石纳米管(HNTs)分别用叶酸靶向分子(FA)和透明质酸靶向分子(HA)进行功能化,初步研究其抗肿瘤活性。具体内容如下:(1)埃洛石纳米管的尺寸调节:埃洛石纳米管具有良好的生物相容性、亲水性和化学稳定性,已逐渐应用于生物医学领域。但是HNTs的尺寸大小不一,尺寸较大的纳米管容易损伤细胞,引起炎症反应。我们将HNTs调节到合适的尺寸,使其更容易被细胞吞噬。(2)本研究构建了叶酸分子(FA)功能化埃洛石纳米管的载药递送系统,用于靶向叶酸受体高表达的肿瘤细胞,提高肿瘤药物的生物利用度。首先,缩水甘油利用HNTs表面少量的羟基原位开环聚合生成HNTs-PG,使得HNTs表面富含大量的羟基。羟基可以与靶向分子叶酸(FA)进一步缩合,构建HNTs-PG-FA纳米载药体系。经过FT-IR、TEM、XPS、TGA和DLS对HNTs–PG-FA进行了全面表征,证实HNTs-PH-FA靶向载体的成功构建。阿霉素(DOX)负载到新型靶向肿瘤递送系统HNTs-PG-FA上,靶向肿瘤细胞,通过叶酸受体介导进入细胞释放药物。采用细胞毒性实验和流式细胞术检测纳米药物抗肿瘤活性。体外细胞毒性实验初步证明,HNTs-PG-FA/DOX纳米药物比游离DOX对肿瘤细胞具有更显著的抑制作用。流式细胞术检测结果显示,HNTs-PG-FA/DOX可有效增加He La细胞凋亡率,诱导细胞死亡。(3)本研究设计了一种基于透明质酸(HA)修饰埃洛石纳米管(HNTs-NH-HA)的靶向递送系统,通过CD44受体靶向肿瘤细胞,提高抗肿瘤药物效率。通过13C固体核磁、FT-IR、XPS和TGA等表征技术来证实HNTs-NH-HA复合物的成功制备。用HNTs-NH-HA纳米载体搭载抗肿瘤药物阿霉素(HNTs-NH-HA/DOX)。通过体外细胞毒性分析表明,HNTs-NH-HA/DOX纳米药物能够有效靶向CD44受体过表达的肿瘤细胞,提高了DOX的治疗效果,而对正常细胞和CD44受体低表达的肿瘤细胞影响不大。此外,共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)显示,HNTs-NH-HA/DOX纳米药物比DOX或HNTs/DOX更加容易被CD44受体高表达的He La细胞摄取。与CD44受体低表达细胞相比较,CD44受体高表达细胞更容易摄取HNTs-NH-HA/DOX纳米药物。可见,HNTs-NH-HA给药系统有望靶向CD44过表达的肿瘤。
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