RGD偶联壳聚糖修饰载药碳纳米管的新型递药系统的研究

【摘要】目的：本文以新型碳材料单壁碳纳米管（SWCNT）为多西他赛（DTX）抗肿瘤药物的传递载体，肿瘤细胞表面高表达的整合素作为靶点，构建一种RGD偶联壳聚糖修饰的碳纳米管靶向递药系统，对SWCNT载药复合物进行物理化学性质的表征，考察其体外药物释放、细胞毒性、细胞摄取、细胞内定位和细胞摄取机制，并进一步评价其体内抗肿瘤效果，为新型碳纳米管靶向递药系统的研究提供充分的实验依据。方法：采用强酸对SWCNT进行纯化氧化，随后采用壳聚糖（CS）对SWCNT非共价修饰（CS-SWCNT），并对其产物进行表征。利用π-π共轭吸附作用制备负载DTX的单壁碳纳米管（SWCNT-DTX），然后采用RGD偶联的壳聚糖非共价修饰SWCNT-DTX，制得RGD-CS-SWCNT-DTX载药复合物。利用紫外可见分光光度法（UV-Vis）、红外光谱法（FT-IR）、拉曼光谱、透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜（AFM）对修饰的SWCNT表征分析，并采用HPLC法测定载药量。考察RGD-CS-SWCNT-DTX在pH5.0和7.4介质中的药物体外释放。体外细胞学评价主要采用A549非小细胞肺癌细胞和MCF-7乳腺癌细胞。采用MTT法检测载体对肿瘤细胞的存活率的影响。采用流式细胞仪和荧光显微镜分析两种肿瘤细胞对RGD-CS-SWCNT-DTX的摄取。采用共聚焦显微镜观察RGD-CS-SWCNT-DTX在A549细胞内的定位，用流式细胞仪定量的分析细胞抑制剂对肿瘤细胞摄取的影响。以A549荷瘤裸鼠为模型，评价了功能化RGD-CS-SWCNT-DTX的体内抗肿瘤效果。结果：通过对SWCNT的氧化纯化修饰及其产物的表征，成功制得水分散良好的CS-SWCNT，且空白载体对A549和MCF-7细胞生长均无明显的影响。一系列理化表征结果表明，成功制得RGD-CS-SWCNT-DTX载药复合物。SWCNT-DTX的载药量达到50%，制备的RGD-CS-SWCNT-DTX上CS的结合量约为40%，AFM和TEM图谱表明其直径为10-20nm，长度为200-500nm。RGD-CS-SWCNT-DTX在pH5.0条件下的药物释放为68%，而在pH7.4条件下的累积释放度为49%，表明载体具有pH响应性药物释放。RGD-CS–SWCNT-DTX能增加对A549细胞的杀伤作用，但未能明显增加MCF-7细胞的毒性。A549细胞摄取RGD-CS-SWCNT-DTX的能力显著强于MCF-7，且A549对RGD-CS-SWCNT-DTX摄取高于CS-SWCNT-DTX，证明RGD能增加载药复合物对A549细胞的靶向性。细胞内定位实验结果表明，RGD-CS-SWCNT-DTX可以通过内吞途径进入细胞，然后分布在溶酶体或者细胞核内。细胞机制研究表明，A549细胞对RGD-CS-SWCNT-DTX的摄取是通过网格蛋白和小窝蛋白共同介导的内吞途径，而MCF-7细胞主要是通过小窝蛋白介导的内吞途径。荷瘤裸鼠体内药效试验表明RGD-CS-SWCNT-DTX能明显靶向肿瘤组织，显著抑制A549肿瘤的生长。结论：本文成功构建了RGD-CS-SWCNT-DTX递药系统，其载药量高，抗肿瘤效果好，具有明显的肿瘤细胞靶向能力和控制药物释放的能力，为新型碳纳米管靶向递药系统的研究提供理论依据。
【作者】徐卫娟；
【导师】曹青日；
【作者基本信息】苏州大学，药剂学，2014，硕士
【关键词】单壁碳纳米管；多西他赛；壳聚糖；RGD；肿瘤靶向；

【参考文献】
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