pH敏感型仿病毒载药系统的构建与性能研究

pH敏感型仿病毒载药系统的构建与性能研究近年来,受到病毒结构和功能的启发,立足于从结构仿生到功能仿生的角度,一系列模拟病毒组分和结构的新型纳米装配体已被很好地构建,并成功地提高了生物活性分子的递送效率。透明质酸(HA)是一类广泛分布于细胞外基质的聚阴离子多糖,研究发现,大多数恶性肿瘤细胞表面过度表达研究发现,大多数恶性肿瘤细胞表面过度表达HA的受体,如CD44,RHAMM和LYVE-1。值得注意的是,在各种恶性肿瘤组织中,透明质酸酶(Hyaluronidase)的水平也是偏高的,因此HA很容易降解成低分子量的葡萄糖醛酸和N—乙酰氨基葡萄糖的双糖重复单元片段。因此,HA不仅是载体的可降解保护层,还可作为配体靶向于特殊的细胞受体。在此基础上本课题以透明质酸为主体构建了pH敏感的模拟病毒外壳的材料HA-Hyd-DOX,并合成了mPEG-Hyd-DOX作为对照。以这种材料构建的仿病毒衣壳的聚合物胶束可有效的抵抗蛋白质相互作用并延长血液循环时间。此外,HA-Hyd-DOX通过CD44受体介导的内吞作用可以有效的被癌细胞摄取,而大大的减少成纤维细胞的摄取。同时腙键(Hyd)在溶酶体中pH=5的条件下可以被破坏,DOX被释放出来从溶酶体中逃脱,进而达到治疗癌症的目的。这中聚合物胶束递药系统与传统的递药系统相比有一些显着的益处,包括有着明确的纳米结构,高载药量,控制释放速率和低细胞毒性。该主题的创新之处在于构建以HA为主体的仿病毒衣壳,并将DOX桥接在HA上。这种聚合物胶束不仅具有病毒样组分和纳米结构,而且具有对肿瘤细胞的病毒样感染。我们通过酰胺化反应合成HA-Hyd-DOX和mPEG-Hyd-DOX两种材料,采用核磁共振氢谱、飞行时间质谱进行结构鉴定;通过透射电镜观察聚合物的形态,通过激光粒度仪测定粒径。通过透析袋法测定了DOX的累计释放率。用MTT法测试了体外的抗肿瘤效果。通过共聚焦和流式实验检测了细胞摄取情况。核磁和质谱表明成功合成了HA-Hyd-DOX和mPEG-Hyd-DOX两种材料,粒度仪测得纳米颗粒的平均粒径分别为112.6±1.33、74.41±4.45,电镜下观察结果为均一稳定的球形粒子;释放结果表明DOX可以在pH5的条件下释放出来。摄取结果显示,HA-Hyd-DOX比mPEG-Hyd-DOX具有更好的摄取效率。以上结果表明。HA-Hyd-DOX比mPEG-Hyd-DOX具有更好的药物输送效率。另外,在本课题的研究基础上,我们深入研究了多重生物感知的仿病毒衣壳的药物递送系统;此部分立足于从结构仿生到功能仿生的角度,提出利用著名的“特洛伊木马(TrojanHorse)”策略,构建基于MMP敏感多肽PLGAG修饰的透明质酸衍生物集遮蔽、酶敏感去遮蔽及靶向功能于一体的仿病毒衣壳(HA-PLGAG-DSPE),并与带正电的聚合物胶束(mPEG-PDPA)通过双乳化法双载白蛋白和阿霉素结合,构建具有类似核-壳结构的多重生物感知的药物递送系统。一方面,利用mPEG-PDPA双载阿霉素和白蛋白,构建可疏松肿瘤组织、提高渗透性的内核,同时,其本身进入肿瘤细胞后在pH=5.0的条件可发生质子化效应,加速药物地释放;另一方面,通过利用MMP2酶敏感响应的仿病毒衣壳(HA-PLGAG-DSPE),遮蔽到内核表面。透明质酸首先识别并结合到肿瘤细胞表面上的HA受体(如CD44),然后在细胞表面透明质酸酶-2(hyaluronidase-2)作用下降解成约50个葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖的双糖重复单元的长度,同时在肿瘤组织间MMP2敏感的多