新型栓塞型微包纳胶囊的制备及其在抗肿瘤药物联合治疗中的应用初探

论文摘要

利用乳化-凝胶化法制备出海藻酸钙（Calcium Alginate, Ca-Alg）纳米球,然后通过高压微胶囊成型装置制备包裹纳米球的海藻酸钙胶珠,再以几丁聚糖（Chitosan, CS）为成膜材料,制备出一种微胶囊中包裹纳米球的“微包纳胶囊”（Nanoparticles-Embedded Microcapsules, NEMs）,考察了NEMs的形态、粒径分布,重点考察了载单一药物和共载两种药物NEMs的载药性能及其体外释放性能,初步考察了载药NEMs的体外抑瘤活性。首先,以Ca2+为凝胶化的交联剂,采用乳化凝胶化法制备海藻酸钙纳米球,粒径主要分布在1001000 nm之间,平均粒径为505 nm;通过高压微胶囊成型装置制备出包埋海藻酸钙纳米球的微包纳胶囊,粒径主要分布在150250μm,平均粒径为210μm,粒度分布均匀,并通过FITC荧光标记的方法验证“微包纳”体系构建成功。其次,以卡培他滨（Capecitabine, CAP）为小分子模型药物,考察了CS浓度、分子量和初始投药浓度对NEMs的载药性能以及释放性能的影响。发现随CS浓度的增加,NEMs的载药量和包封率均呈现升高的趋势,体外缓释性能增强;而中分子量即100 kDa的CS制得的NEMs显示有较好的载药性能和体外缓释性能;随CAP初始浓度的增加,对应的NEMs的载药量和包封率均有一定的提高,但前期释放速率也越来越快。前0.5 h的累积释放均低于20%,至240 h的累积释放量均大于90%,显示没有突释效应,且释放也比较完全。然后,以γ-球蛋白为大分子模型药物,考察CS浓度、分子量和初始投药浓度对NEMs的载药性能以及释放性能的影响。结果显示,随CS浓度的增加,NEMs的载药量呈现升高的趋势,体外缓释性能加强;CS分子量为100 kDa时,微胶囊显示有相对较好的载药性能以及体外缓释性能;随γ-球蛋白初始浓度的增加,载药量变化不大,体外释放趋势也基本一致,但前0.5 h的释放量均低于10%,抑制突释效果比较明显。另外,考察了NEMs不同空间载药与其载药性能以及体外释放性能的相关性。结果发现,NEMs不同空间对CAP和γ-球蛋白载入量,均是外载的大于内载的;不同空间载药时,均显示有很好的缓释性能;前期释放时,内载的释放速率比外载的要慢一些;内载的有延后释放的现象,对于大分子的γ-球蛋白来说,这种现象表现的更为明显。接着,以NEMs共载两种药物,考察他们之间的联合释放性能。结果显示,共载CAP和γ-球蛋白（贝伐单抗/木瓜蛋白酶）时,NEMs的多腔室结构显示出了延缓CAP释放的效果,大分子的累积释放在全程均占优;在释放的中后期,显示NEMs对这两种药物有很好的顺序释放效果;在共载CAP和甲氨蝶呤时,NEMs的多腔室结构对药物的释放抑制有限,两种药物的释放趋势基本一致。最后,还考察了载药NEMs的体外抑瘤情况。结果表明,卡培他滨原料药对癌细胞有良好的抑制作用,在168 h内,抑制率从60%上升到80%左右。空白NEMs和单载CAP NEMs对肿瘤细胞均具有抑制作用,且随剂量的增加其对癌细胞的抑制率也缓慢上升。共载CAP和甲氨蝶呤NEMs对癌细胞也具有一定的肿瘤抑制作用,但由于药物间的拮抗作用,其抑制率呈下降的趋势。

论文目录

• 论文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 微粒型药物释放系统
• 1.2 微囊化技术
• 1.2.1 微球/囊的制备工艺
• 1.2.2 高分子微球/囊制备材料
• 1.2.2.1 海藻酸盐（Alginate, Alg）
• 1.2.2.2 几丁聚糖（Chitosan, CS）
• 1.3 微胶囊的体外肿瘤抑制
• 1.4 微包纳胶囊体系研究背景
• 1.5 本论文的研究工作
• 1.6 本论文的特色与创新之处
• 第二章 Ca-Alg 纳米球及 NEMs 胶囊的制备
• 2.1 引言
• 2.2 试剂和仪器
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 Ca-Alg 纳米球的制备
• 2.3.2 微包纳胶囊的制备
• 2.3.3 Ca-Alg 纳米球的粒径和形貌
• 2.3.4 NEMs 胶囊的粒径和形貌
• 2.3.5 NEMs 胶囊的结构表征
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 Ca-Alg 纳米球的形貌和粒径分布
• 2.4.2 微包纳胶囊的形貌和粒径分布
• 2.5 本章小结
• 第三章 载小分子药物 NEMs 胶囊的性能研究
• 3.1 引言
• 3.2 试剂和仪器
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 微包纳胶囊中CAP 含量测定方法的建立
• 3.3.1.1 CAP 最大吸收峰的确定
• 3.3.1.2 CAP 标准曲线的绘制
• 3.3.1.3 CAP 的稳定性考察
• 3.3.2 载CAP 微包纳胶囊的制备
• 3.3.2.1 制备载CAP 纳米胶囊
• 3.3.2.2 制备载CAP 微包纳胶囊
• 3.3.3 载CAP 微包纳胶囊的载药性能考察
• 3.3.4 载CAP 微包纳胶囊的体外缓释性能考察
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 微包纳胶囊中CAP 含量测定方法的建立
• 3.4.1.1 CAP 在PBS 中的紫外吸收光谱
• 3.4.1.2 CAP 标准曲线的绘制
• 3.4.1.3 CAP 的稳定性
• 3.4.2 微包纳胶囊的载药性能
• 3.4.2.1 CS 浓度对微包纳胶囊载药性能的影响
• 3.4.2.2 CS 分子量对微包纳胶囊载药性能的影响
• 3.4.2.3 CAP 初始浓度对微包纳胶囊载药性能的影响
• 3.4.3 微包纳胶囊的体外缓释性能
• 3.4.3.1 CS 浓度对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 3.4.3.2 CS 分子量对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 3.4.3.3 CAP 初始浓度对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 3.5 本章小结
• 第四章 载大分子药物 NEMs 胶囊的性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 试剂和仪器
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 微包纳胶囊中γ-球蛋白含量测定方法的建立
• 4.3.1.1 γ-球蛋白最大吸收峰的确定
• 4.3.1.2 γ-球蛋白标准曲线的绘制
• 4.3.1.3 γ-球蛋白的稳定性考察
• 4.3.2 载γ-球蛋白微包纳胶囊的制备
• 4.3.2.1 制备载γ-球蛋白纳米胶囊
• 4.3.2.2 制备载γ-球蛋白微包纳胶囊
• 4.3.3 载γ-球蛋白微包纳胶囊的载药性能考察
• 4.3.4 载γ-球蛋白微包纳胶囊的体外缓释性能考察
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 微包纳胶囊中γ-球蛋白含量测定方法的建立
• 4.4.1.1 γ-球蛋白在PBS 中的紫外吸收光谱
• 4.4.1.2 γ-球蛋白标准曲线的绘制
• 4.4.1.3 γ-球蛋白的稳定性
• 4.4.2 微包纳胶囊的载药性能
• 4.4.2.1 CS 浓度对微包纳胶囊载药性能的影响
• 4.4.2.2 CS 分子量对微包纳胶囊载药性能的影响
• 4.4.2.3 γ-球蛋白初始浓度对微包纳胶囊载药性能的影响
• 4.4.3 微包纳胶囊的体外缓释性能
• 4.4.3.1 CS 浓度对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 4.4.3.2 CS 分子量对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 4.4.3.3 γ-球蛋白初始浓度对微包纳胶囊体外缓释性能的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 药物空间分配对 NEMs 胶囊释放性能的影响
• 5.1 引言
• 5.2 试剂和仪器
• 5.2.1 试剂
• 5.2.2 仪器
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 微包纳胶囊中CAP 和γ-球蛋白含量测定方法的建立
• 5.3.2 不同空间载CAP 微包纳胶囊的制备
• 5.3.2.1 纳米囊内载CAP 的微包纳胶囊制备
• 5.3.2.2 纳米囊外CAP 的微包纳胶囊的制备
• 5.3.3 不同空间载γ-球蛋白微包纳胶囊的制备
• 5.3.3.1 纳米囊内载γ-球蛋白的微包纳胶囊的制备
• 5.3.3.2 纳米囊外载γ-球蛋白的微包纳胶囊的制备
• 5.3.4 不同空间载CAP 和γ-球蛋白微包纳胶囊载药性能
• 5.3.5 不同空间载CAP 和γ-球蛋白微包纳胶囊的体外释放性能
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 不同空间载药微包纳胶囊的载药性能
• 5.4.1.1 不同空间载CAP 微包纳胶囊的载药性能
• 5.4.1.2 不同空间载γ-球蛋白微包纳胶囊的载药性能
• 5.4.2 不同空间载药微包纳胶囊的体外缓释性能
• 5.4.2.1 不同空间载CAP 微包纳胶囊的体外缓释性能
• 5.4.2.2 不同空间载γ-球蛋白微包纳胶囊的体外缓释性能
• 5.5 本章小结
• 第六章 共载药 NEMs 胶囊的释放性能研究
• 6.1 引言
• 6.2 试剂和仪器
• 6.2.1 试剂
• 6.2.2 仪器
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 微包纳胶囊中药物含量测定方法的建立
• 6.3.2 药物最大吸收峰的确定
• 6.3.3 药物含量测定方法
• 6.3.3.1 CAP 和γ-球蛋白含量测定方法
• 6.3.3.2 CAP 和贝伐单抗含量测定方法
• 6.3.3.3 CAP 和木瓜蛋白酶含量测定方法
• 6.3.3.4 CAP 和甲氨蝶呤含量测定方法
• 6.3.4 共载药微包纳胶囊的制备
• 6.3.4.1 共载CAP 和γ-球蛋白微包纳胶囊的制备
• 6.3.4.2 共载CAP 和贝伐单抗微包纳胶囊的制备
• 6.3.4.3 共载CAP 和木瓜蛋白酶微包纳胶囊的制备
• 6.3.4.4 共载CAP 和甲氨蝶呤微包纳胶囊的制备
• 6.3.5 共载药微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.3.5.1 共载CAP 和γ-球蛋白微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.3.5.2 共载CAP 和贝伐单抗微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.3.5.3 共载CAP 和木瓜蛋白酶微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.3.5.4 共载CAP 和甲氨蝶呤微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 药物的紫外吸收光谱
• 6.4.2 药物含量测定
• 6.4.3 共载药微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.4.3.1 共载CAP 和γ-球蛋白微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.4.3.2 共载CAP 和贝伐单抗微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.4.3.3 共载CAP 和木瓜蛋白酶微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.4.3.4 共载CAP 和甲氨蝶呤微包纳胶囊的体外缓释性能
• 6.5 本章小结
• 第七章 NEMs 胶囊的体外抑瘤活性初探
• 7.1 引言
• 7.2 试剂与器材
• 7.2.1 试验材料
• 7.2.2 试剂
• 7.2.3 器材
• 7.3 实验方法
• 7.3.1 实验材料制备
• 7.3.2 细胞复苏培养
• 7.3.3 细胞传代培养
• 7.3.4 抑瘤活性测定（CCK-8 法）
• 7.4 结果与讨论
• 7.4.1 形态学观察
• 7.4.2 载药微包钠胶囊体外肿瘤抑制（CCK-8 法）
• 7.4.2.1 空白微包钠胶囊的肿瘤抑制
• 7.4.2.2 单载CAP 微包钠胶囊的肿瘤抑制
• 7.4.2.3 共载CAP 和MTX 微包钠胶囊的肿瘤抑制
• 7.5 本章小结
• 第八章 总结
• 8.1 结论
• 8.2 后续工作建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录：发表论文、参加会议及获奖情况