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恶性肿瘤是影响人类健康的主要疾病,当前化疗仍是临床上治疗肿瘤的重要方法。在化疗过程中,90%的肿瘤患者会产生极大的副作用,这成为影响化疗疗效的关键障碍。因此研发多功能药物对癌症的治疗来说迫在眉睫,也具有良好的前景。随着纳米技术广泛应用于当今生物医药学领域,药物传递体系的研究正朝着高效、智能、靶向的方向发展,现在以缓控释纳米药物输送系统为代表的给药方式忆展现出良好的前景。基于环境响应型载体的抗癌药物递送因其在提高药物疗效、减少不必要的副作用和绕过细胞积累介导的耐药性方面的潜力而受到广泛关注,将不同响应型的基团合成在同一种聚合物中来得到具有多重响应性的聚合物,可以根据外界的不同环境的刺激来做出不同的反应,从而精准的释放出更多的药物。聚合物聚乳酸-羟基乙酸[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]作为人工合成的亲脂性多聚物,是FDA批准的可生物降解的药用辅料,由于其良好的生物相容性及生物可降解性而用作为药物载体。但在实际的应用中仍然存在着一定局限性:譬如与机体细胞缺少特异性的结合,不能使药物到达特定的靶器官;突释效应明显,导致水溶性药物包封率低及药物释放不平稳的情况。因而,对PLGA进行相应的修饰克服其应用上的缺点,是PLGA作为药物载体研究的热点。本文将PLGA-COOH进行改造,通过化学偶联聚合还原响应的二硫键及氧化响应的硫醚键,构建在癌细胞特定环境中能够识别氧化还原环境的PLGA载体,并对其性能进行研究。详细研究结果如下:1、利用碳二亚胺缩合法(EDC/NHS)偶联化学催化PLGA-COOH,得到PLGA活化酯,将其与胱胺(Cystamine)发生酰胺化反应制得PLGA-Cys。制备得到具有还原响应性的二硫键 PLGA 载体。通过 2,2-硫基二乙醇(2,2-thiodiethanol)和 4-nitrophenylchloroformate 合成生成具有硫醚键的小分子 bis(4-nitropheny)diethyl sulfide(Des)。将制得的 PLGA-Cys 和 bis(4-nitropheny)diethyl sulfide(Des)和胱胺一起合成具有双重响应效应的高分子聚合物PLGA-b-p(Des-alt-Cys)。利用红外光谱和核磁共振氢谱对 PLGA-NHS、PLGA-Cys、bis(4-nitropheny)diethyl sulfide、PLGA-b-p(Des-alt-Cys)检测出相应特征峰,同时用凝胶渗透色谱验证PLGA-b-p(Des-alt-Cys)分子量,通过粗略计算得到PLGA连接了 13个二硫键和硫醚键(Des-alt-Cys)。2、通过制备负载疏水性的荧光染料尼罗红(NR)PLGA-b-p(Des-alt-Cys)纳米粒(PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs)研究其氧化还原性能。利用荧光分光光度仪,以未加二硫苏糖醇(DTT)或过氧化氢(H202)为对照,分别检测10 mM、40 mM DTT及0.5 μM、100μMH202环境下在不同时间段(0.5 h、1h、3h、6h、8h、10 h、24h、48h、72 h、96 h、120 h)尼罗红荧光强度。实验结果表明在10 mM、40 mM DTT和0.5 μM、100 μM H2O2处理下,随时间变化尼罗红都有明显的释放行为,在达到120 h时荧光强度很弱,说明PLGA-b-p(Des-alt-Cys)载体能够识别氧化还原环境,完成药物释放,实验结果表明该聚合物的合成为新型抗肿瘤缓释制剂的研发提供实验基础。3、将负载尼罗红(NR)PLGA-b-p(Des-alt-Cys)纳米粒与小鼠结肠癌细胞(CT26细胞株)共培养1h、4 h、8 h、18 h。不同作用时间的包载尼罗红的聚合物载体纳米粒对小鼠结肠癌细胞的荧光强度不同。荧光强度为18 h>8 h>4 h>1 h。将负载尼罗红(NR)PLGA-b-p(Des-alt-Cys)纳米粒 PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs(4 mg/mL)和 PLGA 纳米粒 PLGA-NPs(4 mg/mL)与小鼠结肠癌细胞(CT26细胞株)共培养4 h和18 h,激光共聚焦显微镜荧光检测结果表明与 PLGA-NPs(4 mg/mL)相比,PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs(4 mg/mL)纳米粒在4 h和18 h模拟药物较多的集中于细胞膜内,显现大量的光斑,说明该聚合物能够识别癌细胞环境,实现主动靶向性。而PLGA-NPs(4 mg/mL)在18 h时显微镜下观察仅在细胞膜周围出现了极少的光斑,荧光强度很低,因此表明原药PLGA-NPs不具有主动靶向性的特点,荧光强度为PLGA-b-p-NPs>PLGA-NPs。4、利用改良乳化挥发法制备包载紫杉醇的PTX-PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs,粒径分布为 254.1±20.5 nm,Zeta 电位为-23.5± 2.5 mV,载药量为 11.75±0.04%,包封率为84.6 ± 0.02%。扫描电镜结果显示获得的PTX-PLGA-b-p-NPs较均匀圆整,通过示差扫描量热法(DSC)和X射线衍射(XRD)均未检测到抗癌药物紫杉醇峰值,确定紫杉醇以无定形态存在于聚合物载体内部,表明已成功制备包载紫杉醇纳米粒。5、以甘露醇为冻干保护剂获得PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs冻干粉,复溶后利用激光粒度仪(DLS)检测其24 h内粒径稳定性。研究结果表明:在未加DTT或H2O2氧化还原剂的条件下,24 h内粒径稳定,但仍会出现有不同程度的聚集。在40 mM DTT或100 mM H2O2处理下,粒径变化在3 h左右变小,可能是由于二硫键和硫醚键的断裂使粒子变小,7 h后粒子聚集后导致水合粒径变大,实验结果表明该聚合物的合成为新型抗肿瘤缓释制剂的研发提供实验基础。6、以未加二硫苏糖醇(DTT)或过氧化氢(H2O2)为对照,分别在40 mM DTT、100μM H2O2释放环境下进行PTX-PLGA-b-p-NPs体外释放试验,结果表明,PTX-PLGA-b-p-NPs具有持续稳定释放的特性,相较于PTX-PLGA-NPs以未加DTT或H2O2环境下PTX-PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs 的释放,在 40 mM DTT、100 μM H2O2 条件下,PTX-PLGA-b-p(Des-alt-Cys)-NPs 表现出释放快且释药多,说明 PLGA-b-p(Des-alt-Cys)能够识别氧化还原环境并能够在氧化还原条件下能保证持续稳定的释放特性。