以碳纳米管为基体的紫杉醇靶向制剂及其抑瘤作用研究

【摘要】背景与目的紫杉醇(Paclitaxel)是由Wani等1971年从短叶红豆杉的树皮中分离得到而命名，具有独特的抗微管作用，能促进微管蛋白聚合及抑制微管解聚，阻碍细胞内骨架的合成，从而干扰有丝分裂。主要用于研究治疗乳腺癌、前列腺癌及非小细胞肺癌等。紫杉醇是一种水不溶药物，溶解性问题是紫杉醇制剂的首要问题。另外，紫杉醇作为细胞毒性的抗肿瘤药物，因为缺乏肿瘤靶向性，将导致全身性毒性，特别是中性粒细胞减少症等免疫性疾病，这使得临床应用受到很大限制。单壁碳纳米管(Single-walledCarbonNanotubes，SWCNTs)具有中空结构与极大的表面积，使其能够与蛋白质、核酸和药物等多种有机分子或无机离子相结合。SWCNTs具有独特的跨膜能力，能够被动穿过多种细胞膜，成为一种新型的非病毒基因药物载体。研究表明，NGR(N：天冬酰氨酸，G：氨基乙酸，R：精氨酸)，能够与肿瘤细胞及新生血管特异性结合，是具有肿瘤靶向性的多肽分子。本研究的目的是利用氨基酸和表面活性剂将SWCNTs分散在水中，将紫杉醇通过非共价作用吸附到SWCNTs的表面，通过DSPE-PEG-Maleimide再连接NGR实现主动靶向，构建以碳纳米管为基体的紫杉醇纳米靶向转运系统NGR-SWCNTs-Paclitaxel。探讨NGR-SWCNTs-Paclitaxel对离体细胞的影响，并观察NGR-SWCNTs-Paclitaxel对S180荷瘤小鼠的体内抑瘤作用，为肿瘤的靶向治疗提供理论和实验依据。本研究分为以下四部分。第一章紫杉醇靶向制剂的处方前研究方法1.高效液相色谱法分析法进行Paclitaxel含量测定。2.分光光度法进行SWCNTs含量测定。3.所获数据采用SPSS15.0统计软件进行单因素方差分析，结果以均数±标准差（±SD）表示，P<0.05表示有统计学差异，P<0.01表示差异显著。结果Paclitaxel1在1~40μg/ml范围与峰面积线性关系良好，SWCNTs在2~160μg/ml范围与吸光度线性关系良好，精密度与回收率试验结果均符合方法学要求。第二章紫杉醇靶向制剂的制备方法对NGR-SWCNTs-Paclitaxel及其冻干粉制剂和制备条件进行了研究；通过单因素实验考察了投料比、表面活性剂的种类、探超功率和次数等因素对载药率与包封率的影响，确定了SWCNTs-Paclitaxel的制备方法，并进一步连接靶向基团NGR。结果制备了NGR-SWCNTs-Paclitaxel转运载体，其平均粒径181nm，Zeta电位为-23mv。第三章紫杉醇靶向制剂的体外活性研究方法以MCF-7乳腺癌细胞为主要实验对象，研究了NGR-SWCNTs-Paclitaxel体外对肿瘤细胞的作用。1.通过FITC标记NGR-SWCNTs-Paclitaxel，荧光显微镜下观察细胞，记录MCF-7乳腺癌细胞对其体外摄取。2.MTT法、流式细胞术等研究NGR-SWCNTs-Paclitaxel对肿瘤细胞的生长抑制作用，及其对细胞周期及凋亡的影响。结果1.MCF-7乳腺癌细胞能够有效吞噬NGR-SWCNTs-Paclitaxel复合物，在1h之内，NGR-SWCNTs-Paclitaxel可透过MCF-7乳腺癌细胞膜转运到细胞内部。并随着时间的延长摄取复合物的量也增加。2.NGR-SWCNTs-Paclitaxel明显抑制MCF-7乳腺癌细胞增殖(P<0.05)，并且这种抑制具有剂量依赖性和时间依赖性；NGR-SWCNTs-Paclitaxel能诱导细胞凋亡，并产生G2/M期阻滞。第四章紫杉醇靶向制剂的体内活性研究方法1.以SD大鼠为模型动物，采用HPLC测定Paclitaxel在大鼠血浆中的浓度，研究NGR-SWCNTs-Paclitaxel体内药物动力学。2.以S180荷载肉瘤小鼠为模型动物，HPLC测定Paclitaxel在各组织中的浓度，考察NGR-SWCNTs-Paclitaxel在各器官及其瘤组织的分布，同时考察NGR-SWCNTs-Paclitaxel及Paclitaxel对照制剂对小鼠S180肉瘤的抑瘤作用。结果1.与Paclitaxel对照相比，NGR-SWCNTs-Paclitaxel在SD大鼠体内具有一定的缓释作用，平均滞留时间延长一倍。2.与Paclitaxel对照相比，NGR-SWCNTs-Paclitaxel在S180荷载肉瘤小鼠肝、肺、脾、肾及肿瘤组织中的药物浓度增加。3.较Paclitaxel对照制剂相比，NGR-SWCNTs-Paclitaxel对S180肉瘤小鼠有更强的抑瘤作用（P<0.05）。结论1.成功制备了NGR-SWCNTs-Paclitaxel靶向制剂。2.NGR-SWCNTs-Paclitaxel可透过MCF-7乳腺癌细胞膜转运到细胞内部。3.NGR-SWCNTs-Paclitaxel对MCF-7乳腺癌细胞增殖有明显的抑制作用，能诱导细胞凋亡，并产生G2/M期阻滞。4.NGR-SWCNTs-Paclitaxel在SD大鼠体内具有一定的缓释作用。5.NGR-SWCNTs-Paclitaxel具有明显的肿瘤和肝靶向性。6.NGR-SWCNTs-Paclitaxel对S180肉瘤小鼠有明显的抑瘤作用。
【作者】付旭东；
【导师】宋来君；
【作者基本信息】郑州大学，外科学（专业学位），2012，博士
【关键词】单壁碳纳米管；NGR；紫杉醇；MCF-7乳腺癌细胞；肿瘤；

【参考文献】
[1]彭志专,冯金富,钟咏兵,伍友利,梁晓龙.基于IMM-PF的分布式估计融合算法[J].控制与决策,2008,07:837-840.
[2]王震.传统武术的国际化推广研究[D].曲阜师范大学,体育（专业学位）,2013,硕士.
[3]孟兆亮.金融资源配置与城乡消费差异研究[D].西南大学,金融学,2013,硕士.
[4]尚海萍.糖基减水剂的合成及性能研究[D].天津科技大学,应用化学,2010,硕士.
[5]李茂江.房地产开发企业的营销管理研究[D].广东工业大学,2004.
[6]林干.大容量光纤光栅传感网络弱光信号检测技术的研究[D].武汉理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[7]黄涤华,卞松宝.HND—MWM234柴油机的技术特点及在船舶工程中的应用[J].江苏船舶.1997(04)
[8]刘晓辉.配电子站和其应用软件的设计[D].西安理工大学,电气工程,2004,硕士.
[9]常高歌.概念整合理论视角的委婉语研究[D].山东财经大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[10]王晓梅.线粒体乙醛脱氢酶2在糖尿病心肌病中的保护作用及可能机制探讨[D].蚌埠医学院,病理学与病理生理学,2012,硕士.
[11]移洁.高中体育合作学习的问题与对策[D].南京师范大学,教师教育,2012,硕士.
[12]孟新雷.基于社会责任的房地产企业品牌影响力评价研究[D].宁波大学,企业管理,2012,硕士.
[13]苏艳萍,王仁忠,何安瑞,杨荃,邵健.LVC工作辊辊形窜辊补偿研究与应用[J].冶金自动化,2008,06:17-21.
[14]于凤芹.商业银行中间业务的创新与发展[D].中国海洋大学,金融学,2003,硕士.
[15]罗源.高中生性教育的课堂教学实践研究[D].首都师范大学,学科教学,2014,硕士.
[16]寇耀飞.基于ARM的微粒捕集器车载再生监控系统的研制[D].杭州电子科技大学,检测技术与自动化装置,2013,硕士.
[17]翟延娜.华喦山水画研究[D].河北大学,美术学,2014,硕士.
[18]郭晨光.陆地观测卫星轨道优化与运控策略的研究[D].北华航天工业学院,电子与通信工程,2014,硕士.
[19]李建文.薄基岩浅埋煤层开采突水溃砂致灾机理及防治技术研究[D].西安科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[20]孙娜.工字型内芯全钢防屈曲支撑抗震性能分析[D].长安大学,结构工程,2014,硕士.
[21]许尉.带有不可用区间的批运输排序问题[D].沈阳师范大学,应用数学,2013,硕士.
[22]庞冠兰.红树植物木榄胚轴降糖活性成分的筛选[D].广西师范大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[23]罗欣健.某垂直发射装置的结构设计与有限元分析[D].南京理工大学,兵器发射理论与技术,2013,硕士.
[24]孔维秀.江西农村人才队伍建设问题研究[D].江西农业大学,农村与区域发展,2012,硕士.
[25]郑小钢.江苏省农机化教育培训对策分析[D].南京农业大学,农业机械化,2011,硕士.
[26]何明腾.陶瓷材料挤出成型过程的变形研究[D].宁波大学,机械工程,2013,硕士.
[27]金露.铁螯合剂治疗大鼠脑出血脑水肿的实验研究[D].浙江大学,神经病学,2004,硕士.
[28]林子博.不同血糖水平对冠状动脉搭桥术前大隐静脉细胞外基质相关基因表达的影响[D].复旦大学,临床医学（专业学位）,2013,博士.
[29]杨小芬.我国转移支付均等化效应分析与对策研究[D].江西财经大学,财政学,2013,硕士.
[30]付裕.前列腺素E1在内质网应激诱导人正常肝细胞株L02细胞凋亡中的作用及相关机制的探讨[D].遵义医学院,内科学,2013,硕士.
[31]乔同岭.玛咖和东哥阿里对游泳训练大鼠血清睾酮水平的影响[D].苏州大学,运动人体科学,2012,硕士.
[32]孙玉波.电子束CT检测冠脉钙化在诊断冠心病中的意义[D].第四军医大学,内科学,2004,硕士.
[33]刘丹.北京市高技术产业集聚的影响因素研究[D].首都经济贸易大学,区域经济学,2013,硕士.
[34]叶敏.未成年人刑事检察制度设计研究[D].华东政法学院,法律,2003,硕士.
[35]常颖慧.增强童装趣味性设计的研究及应用[D].东华大学,纺织工程（专业学位）,2014,硕士.
[36]闫巧.基于免疫机理的入侵检测系统研究[D].西安电子科技大学,2003.
[37]叶慧慧.未成年人股东法律问题研究[D].华中师范大学,法律,2013,硕士.
[38]孙超.大跨度铁路斜拉桥拉索参数振动研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2014,硕士.
[39]王天煦.松辽盆地南部低孔低渗油藏流体识别技术研究[D].吉林大学,地质工程,2013,硕士.
[40]曹成.锦州港专业化煤炭码头投资效益评价研究[D].大连海事大学,工商管理,2012,硕士.
[41]彭明聪.大型电力变压器减振降噪技术应用研究[D].北京交通大学,2015.
[42]王昊.电动负载力矩模拟器系统分析[D].哈尔滨工业大学,控制科学与工程,2014,硕士.
[43]李士强.信息技术环境下学生多元智能培养的研究[D].东北师范大学,现代教育技术学,2012,硕士.
[44]尹晓芬.酰胺基及氨基蒽醌衍生物的激发态理论研究[D].山西师范大学,药物分析学,2013,硕士.
[45]夏绍玮.离散多变量动态经济控制系统[J].自动化学报,1989,04:339-343.
[46]吴丽芳.角调音乐对肝阳上亢证高血压患者血压影响的研究[D].福建中医药大学,护理学,2014,硕士.
[47]李文淑.技术创新与区域经济增长[D].北京交通大学,2014.
[48]雷鹏.基于自适应有限元方法的相场模型模拟研究[D].兰州理工大学,计算机技术,2014,硕士.
[49]侯彦霞.桑顿·怀尔德戏剧中间离效果的研究[D].河北师范大学,英语语言文学,2012,硕士.
[50]王迎东.改进支持向量机在边坡稳定性评价及参数反演中的应用[D].中国地质大学（北京）,地质工程,2014,硕士.