壳聚糖/PLGA纳米粒增强SN-38口服吸收效应及其机制研究

论文摘要

背景聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly（lactic-co-glycolic acid）, PLGA）是无毒的生物降解性聚合物,在体内生物相容性好,可用于制备载抗癌药物的纳米粒。此外,PLGA可以增加药物的溶解度,提高药物的稳定性,改善药物的吸收。壳聚糖（chitosan, CHI）是由自然界广泛存在的几丁质经过脱乙酰作用得到的具有良好生物相容性、安全性和生物降解性的阳离子聚合物,同时也是PLGA纳米粒优良的表面修饰剂之一。7-乙基-10-羟基喜树碱（SN-38）是伊立替康的活性代谢产物,其细胞毒性是伊立替康的近1000倍。但由于SN-38难溶于水且渗透性差,其口服生物利用度很低。目的制备CHI修饰的载SN-38的PLGA纳米粒（CHI/PLGA/SN-38 NPs）,考察其理化性质和体外释放特性,研究该纳米粒对SN-38肠道吸收的促进作用并阐明其机制。方法1.以SN-38为模式药物,采用单乳化（O/W）溶剂挥发法制备PLGA纳米粒,并选用CHI通过静电作用吸附到纳米粒表面。粒度及表面电位分析仪、扫描电镜测定纳米粒的粒径、Zeta电位和表面形态；差式扫描量热仪（DSC）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）检测纳米粒的理化结构；紫外分光光度法测定纳米粒的包封率、载药量和体外释放特性。2.利用大鼠在体单向肠灌流模型,从整体动物水平探讨CHI修饰的PLGA纳米粒（CHI/PLGANPs）促进SN-38口服吸收效应及其可能机制。3.利用Caco-2细胞模型进行药物的累积、摄取、外排和细胞毒性研究,从细胞和分子水平探讨CHI/PLGANPs促进SN-38口服吸收效应及其可能机制。结果1.本课题制备的CHI/PLGA/SN-38 NPs呈光滑球形,粒径为209 nm,纳米粒表面Zeta电位为正,包封率为71.83%,载药量为6.79%。DSC、XRD、FTIR检测证实PLGA成功包合SN-38且CHI成功修饰纳米粒表面。制得的纳米粒在模拟胃液中的释放小于在模拟肠液中的释放。2.大鼠在体单向肠灌流研究显示,由于CHI和PLGA对P糖蛋白（P-gp）的协同抑制作用,SN-38的吸收有显著改善。3. CHI/PLGANPs可以增加Caco-2细胞中的药物摄取并减少其外排。细胞毒性结果显示,CHI/PLGA NPs对细胞膜有一过性的损害作用但对细胞存活率无显著影响。CHI/PLGA/SN-38 NPs可能以完整的纳米粒形式进入细胞,避免了药物被肠道P-gp识别而外排。此外,药物在细胞内部分释放后,CHI/PLGA继而干扰P-gp的微环境,进一步减弱P-gp介导的药物外排作用。结论本课题制备的纳米粒能够通过抑制肠道P-gp显著增加SN-38的口服吸收,这些结果为新型纳米递药系统的设计提供了新的见解——无药理活性的辅料可以代替传统活性化合物作为P-gp调节剂来增加P-gp底物药物的吸收。

论文目录

• 缩略语表
• 摘要
• Abstract
• 第一部分 文献综述
• 第一章 聚乳酸-羟基乙酸共聚物的研究进展
• 1 PLGA的性质
• 2 PLGA纳米粒的制备方法
• 2.1 乳化溶剂挥发法
• 2.2 纳米沉淀法
• 2.3 溶剂扩散法
• 2.4 喷雾干燥法
• 3 PLGA纳米粒的应用
• 4 PLGA的表面修饰
• 4.1 PLGA表面阳离子修饰
• 4.2 PLGA表面亲水性修饰
• 4.3 PLGA表面主动靶向性修饰
• 第二章 壳聚糖的研究进展
• 1 结构和性质
• 2 在医疗方面的应用
• 3 作为医用功能材料
• 4 作为药用辅料及载体
• 第三章 7-乙基-10-羟基喜树碱研究进展
• 1 结构和理化性质
• 2 抗肿瘤作用机制
• 3 药代动力学研究
• 4 递药系统研究
• 4.1 纳米脂质体
• 4.2 聚合物纳米粒
• 4.3 树枝状聚合物纳米粒
• 第四章 P-糖蛋白的研究进展
• 1 P-糖蛋白
• 1.1 P-糖蛋白的结构和分布
• 1.2 P-糖蛋白的功能
• 1.2.1 P-糖蛋白的生理功能
• 1.2.2 P-糖蛋白与药代动力学
• 2 P-糖蛋白抑制剂
• 2.1 传统P-糖蛋白抑制剂
• 2.2 辅料作为P-糖蛋白抑制剂
• 2.2.1 聚乙二醇维生素E琥珀酸酯
• 2.2.2 β-环糊精衍生物
• 2.2.3 壳聚糖
• 3 辅料抑制剂的作用机制
• 3.1 改变细胞膜流动性
• 3.2 抑制P-gp的ATP酶活性
• 3.3 降低细胞内ATP水平
• 3.4 下调P-gp的表达
• 3.5 降低细胞膜胆固醇含量
• 第二部分 实验研究
• 第一章 CHI/PLGA/SN-38 NPs的制备和表征
• 1 前言
• 2 实验材料
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器
• 3 实验方法
• 3.1 纳米粒的制备
• 3.2 纳米粒的表征
• 3.2.1 粒径、Zeta电位和形态学研究
• 3.2.2 差示扫描量热分析
• 3.2.3 X射线衍射分析
• 3.2.4 傅里叶变换红外光谱分析
• 3.3 包封率和载药量的测定
• 3.4 SN-38的体外释放
• 4 结果
• 4.1 纳米粒的制备和表征
• 4.1.1 粒径、Zeta电位和形态学研究
• 4.1.2 差示扫描量热分析
• 4.1.3 X射线衍射分析
• 4.1.4 傅里叶变换红外光谱分析
• 4.2. 包封率和载药量
• 4.3 SN-38从纳米粒的体外释放
• 5 讨论
• 第二章 大鼠在体单向肠灌流模型研究
• 1 前言
• 2 实验材料
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验动物
• 2.3 实验仪器
• 3 实验方法
• 3.1 大鼠在体单向肠灌流实验
• 3.2 SN-38的HPLC测定方法
• 3.3 数据分析
• 3.4 统计学分析
• 4 结果
• 5 讨论
• 第三章 Caco-2细胞模型研究
• 1 前言
• 2 实验材料
• 2.1 实验试剂
• 2.2 实验仪器
• 3 实验方法
• 3.1 Caco-2细胞培养
• 3.2 荧光探针的细胞内累积实验
• 3.2.1 细胞内累积的时间依赖性研究
• 3.2.2 摄取研究
• 3.2.3 外排研究
• 3.3 纳米递药系统载体的细胞毒性研究
• 3.3.1 WST-1试剂盒检测体外细胞存活率
• 3.3.2 LDH释放检测试剂盒评价细胞膜完整性
• 3.4 统计学分析
• 4 结果
• 4.1 CHI/PLGA NPs对6-香豆素细胞内累积作用及其机制
• 4.2 纳米递药系统载体的细胞毒性研究
• 5 讨论
• 结论
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢