整合素为靶的紫杉醇脂质体的构建与体内外评价

整合素为靶的紫杉醇脂质体的构建与体内外评价

论文摘要

实现抗癌肿瘤药物的主动靶向,一直是现代药剂学研究领域中的重要任务。本文以抗肿瘤药物紫杉醇(paclitaxel,PTX)为模型药物,将薄膜分散法、微孔滤膜挤出技术和导向化合物组装技术相结合,制备了整合素配体修饰的长循环脂质体(sterically stabilizedliposome,SSL),以期通过靶向肿瘤细胞和肿瘤新生血管中过度表达的整合素受体,增加药物向上述细胞的转运,达到特异性地治疗肿瘤的目的。首先,通过计算机辅助分子模拟试验对三种小肽配体精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(arginine-glycine-aspartic acid,RGD),甘氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-丝氨酸(glycine-arginine-glycine-aspartic acid-serine,GRGDS)和甘氨酸-半胱氨酸-精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸-半胱氨酸-丝氨酸(glycine-cystine-arginine-glycine-aspartic acid-cystine-serine,GCRGDCS)和常见整合素受体αvβ3,α5β1及αvβ5的特异性结合方式进行分析比较,结果发现通过适当改变氨基酸序列可以有效改变含RGD序列配体与受体结合的能力。将RGD、GRGDS和GCRGDCS等导向化合物采用活泼酯法与DSPE-PEG2000-NHS进行化学偶联,制备得到三种导向化合物(DSPE-PEG2000-RGD,DSPE-PEG2000-GRGDS,DSPE-PEG2000-GCRGDCS),并采用MALDI-TOF质谱方法进行结构验证,通过荧光分光光度法计算出合成产物中DSPE-PEG2000-RGD,DSPE-PEG2000-GRGDS,DSPE-PEG2000-GCRGDCS的含量分别为46.99%,43.07%和31.57%。采用薄膜分散法制备包载紫杉醇的靶向SSL。将导向化合物DSPE-PEG2000、DSPE-PEG2000-RGD、DSPE-PEG2000-GRGDS和DSPE-PEG2000-GCRGDCS组装至紫杉醇脂质体上,得到SSL-PTX,RGD-SSL-PTX,GRGDS-SSL-PTX和GCRGDCS-SSL-PTX,并对其包封率、粒径、外观形态和体外释放率等性质进行了考察。激光粒度测定仪测得脂质体平均粒径分别为115.5 nm、117.3 nm、117.5 nm和121.2 nm。冰冻蚀刻透射电镜观察结果表明,脂质体外观基本圆整且分散均匀;包封率分别为100.14%、97.94%、96.97%和94.82%。体外释放结果表明,各种脂质体在37℃磷酸盐缓冲液(含0.1%Tween 80,pH7.4)中,8 h内分别释放了59.99%、55.43%、61.51%和61.13%的紫杉醇。采用人卵巢癌SKOV-3细胞和人乳腺癌MDA-MB-231细胞进行细胞水平的靶向性评价。细胞粘附试验发现,在脂材量低于0.2μmol/孔时,粘附性具有浓度依赖性,细胞对导向化合物存在特异性粘附,对SKOV-3细胞,RGD配体的粘附性最强;而对MDA-MB-231细胞,GCRGDCS的粘附性最强。用荧光物质Rhod-PE标记脂质体后,通过流式细胞试验和激光共聚焦试验评价SKOV-3和MDA-MB-231细胞对各种脂质体的粘附和摄取。流式细胞试验发现,将脂质体与细胞共同孵育1 h后,SKOV-3细胞对RGD-SSL、GRGDS-SSL以及GCRGDCS-SSL的结合及摄取量依次增加至SSL的6.31、3.85和5.82倍;MDA-MB-231细胞对上述制剂的结合及摄取量增加至6.18、2.23和14.40倍。激光共聚焦试验结果表明,细胞与各组脂质体共同孵育1、2、4 h后,胞浆内的红色荧光强度随时间增加均有不同程度地增强;在各时间点,RGD-SSL、GRGDS-SSL以及GCRGDCS-SSL的荧光强度均强于SSL;结果与流式细胞分析试验结果一致。体外细胞毒试验(SRB法)结果表明经RGD序列肽配体修饰后的*RGD*-SSL-PTX较SSL-PTX细胞毒性均显著增强,毒性增强的能力和细胞粘附能力呈正相关。细胞凋亡试验证明,RGD序列肽配体的修饰可以促进紫杉醇诱导的凋亡,但并不改变凋亡周期。裸鼠体内药效学结果表明,以荷SKOV-3人移植瘤裸鼠为动物模型,体外细胞毒作用最强的脂质体制剂RGD-SSL-PTX的治疗作用显著强于市售紫杉醇制剂Taxol?(P<0.01),表现出良好的体内外相关性;但以荷MDA-MB-231人移植瘤裸鼠为模型时,体外细胞毒作用最强的脂质体制剂GCRGDCS-SSL-PTX虽有疗效强于Taxol?的趋势,但二者无显著性差异,未表现出良好的体内外相关性。综上所述,以RGD小肽序列修饰的SSL作为抗癌药物的载体,能够显著提高肿瘤细胞对药物的摄取,增加细胞毒性,达到预期目的,但体内药效结果还需要进一步证实。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 缩略语说明
  • 前言
  • 第一章 计算机辅助整合素受体和配体结合试验
  • 1 仪器、试剂与材料
  • 2 实验方法
  • 2.1 整合素受体αvβ3的同源模建
  • 2.2 整合素受体αvβ5的同源模建
  • 2.3 整合素受体α5β1的同源模建
  • 2.4 针对αvβ3,αvβ5和α5β1受体与RGD、GRGDS和GCRGDCS配体结合能力评价研究
  • 3 实验结果
  • 3.1 整合素受体αvβ3与RGD、GRGDS和GCRGDCS配体结合模拟
  • 3.2 整合素受体αvβ5与RGD、GRGDS和GCRGDCS配体结合模拟
  • 3.3 整合素受体α5β1与RGD、GRGDS和GCRGDCS配体结合模拟
  • 3.4 针对αvβ3,αvβ3和αvβ3受体与RGD、GRGDS和GCRGDCS配体结合能力评价研究
  • 4 讨论
  • 5 小结
  • 第二章 整合素导向性配体和脂材的连接
  • 1 仪器、试剂与材料
  • 1.1 试剂与材料
  • 1.2 仪器
  • 2 实验方法
  • 2000-NHS的连接'>2.1 RGD、GRGDS和GCRGDCS与DSPE-PEG2000-NHS的连接
  • 2.2 合成产物的鉴定
  • 2000-RGD、DSPE-PEG2000-GRGDS、DSPE-PEG2000-GCRGDCS的含量测定'>2.3 合成产物中DSPE-PEG2000-RGD、DSPE-PEG2000-GRGDS、DSPE-PEG2000-GCRGDCS的含量测定
  • 3 实验结果
  • 2000-NHS的连接'>3.1 RGD、GRGDS和GCRGDCS与DSPE-PEG2000-NHS的连接
  • 3.2 MALDI-TOF-MS法测定反应产物的平均分子量
  • 2000-RGD、DSPE-PEG2000-GRGDS、DSPE-PEG2000-GCRGDCS的含量测定'>3.3 合成产物中DSPE-PEG2000-RGD、DSPE-PEG2000-GRGDS、DSPE-PEG2000-GCRGDCS的含量测定
  • 4 讨论
  • 5 小结
  • 第三章 紫杉醇脂质体的制备及性质考察
  • 1 仪器、试剂与材料
  • 1.1 试剂与材料
  • 1.2 仪器
  • 2 实验方法
  • 2.1 紫杉醇脂质体的制备
  • 2.2 脂质体的粒径分析
  • 2.3 脂质体的外观形态分析
  • 2.4 紫杉醇脂质体中紫杉醇含量测定方法的建立
  • 2.5 包封率测定
  • 2.6 稳定性考察
  • 2.7 体外释放研究
  • 3 实验结果
  • 3.1 紫杉醇脂质体的制备
  • 3.2 脂质体的粒径分析
  • 3.3 脂质体的外观形态分析
  • 3.4 紫杉醇脂质体中紫杉醇含量测定方法的建立
  • 3.5 包封率
  • 3.6 物理稳定性
  • 3.7 体外释放
  • 4 讨论
  • 5 小结
  • 第四章 导向化合物及脂质体体外靶向性评价
  • 1 仪器、试剂与材料
  • 1.1 试剂与材料
  • 1.2 仪器
  • 1.3 细胞株及细胞培养
  • 2 实验方法
  • 2.1 细胞粘附实验
  • 2.2 流式细胞实验
  • 2.3 激光共聚焦实验
  • 2.4 细胞毒实验
  • 2.5 细胞凋亡实验
  • 3 实验结果
  • 3.1 细胞粘附实验
  • 3.2 流式细胞实验
  • 3.3 激光共聚焦实验
  • 3.4 细胞毒实验
  • 3.5 细胞凋亡实验
  • 4 讨论
  • 5 小结
  • 第五章 整合素配体修饰的脂质体的药效学研究
  • 1 仪器、试剂与材料
  • 1.1 试剂与材料
  • 1.2 仪器
  • 1.3 动物
  • 2 实验方法
  • 2.1 细胞培养和肿瘤模型建立
  • 2.2 给药方案及指标监测
  • 2.3 统计学方法分析
  • 3 实验结果
  • 3.1 药效实验结果
  • 3.2 毒性反应
  • 4 讨论
  • 5 小结
  • 全文结论
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附图
  • 个人简历
  • 攻读学位期间发表论文情况
  • 相关论文文献

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