胆固醇改性普鲁兰多糖自组装载药纳米粒子的研究
天然多糖安全、稳定、无毒，具有良好的生物相容性及生物可降解性，且来源广泛、价廉易得。将疏水基团引入多糖的亲水骨架制备得到的两亲性高分子聚合物，可通过自组装形成多种聚集体。这些聚集体作为药物载体能明显延长药物在体内的作用时间，减少巨噬细胞的吞噬及增加药物疗效。因此，近年来疏水改性多糖已成为药物缓控释载体领域的一个研究热点。本文选择不同的连接臂将胆固醇接枝到不同分子量的普鲁兰多糖上，合成了一系列胆固醇疏水改性的普鲁兰多糖衍生物，并制备其自聚集纳米粒子，系统考察连接臂的长度、胆固醇基取代度和普鲁兰多糖分子量对胆固醇基普鲁兰纳米粒子性质和功能的影响。主旨是将聚合物胶束结构的研究方法引入疏水改性多糖的自组装结构研究中，通过改变多糖分子量和配基连接臂的长度，深入研究多糖自组装纳米粒子表血性质和微疏水区域性质。具体研究结果如下：
成功合成了不同分子量和不同取代度的系列胆固醇基普鲁兰多糖衍生物-胆固醇琥珀酰基普鲁兰（CHSP）和胆固醇异氰酸酯普鲁兰（CHDP），并采用红外（FT-IR）和核磁共振（NMR）技术对材料的化学结构进行表征，其中胆固醇基的取代度（分别为5.2和3.9）由NMR法检测。CHSP和CHDP具有两亲性，稳态荧光探针法检测结果显示它们在水相介质中能自聚集形成疏水结构域，其临界胶束浓度随着胆固醇基取代度的增加而降低。采用透析法制备了CHSP和CHDP自聚集纳米粒子，并通过1H NMR、动态激光光散射（DLS）和透射电镜（TEM）对纳米粒子的形态、大小和表面性质进行表征。实验结果表明，CHSP和CHDP的自聚集纳米粒子呈规则的球形，CHSP自聚集纳米粒子的粒径分和在45～205 nm之间，CHDP自聚集纳米粒子的粒径分布在40～105 nm之间。对于胆固醇取代度相同的疏水改性普鲁兰多糖，连接臂长度越小，其自聚集纳米粒子的粒径越大，粒子的稳定性越好。另外，多糖分子量的变化，对自聚集纳米粒子的形态和大小影响不显著。
以阿霉素（DOX）和米托蒽醌（MTO）作为抗肿瘤模型药物，采用透析法载药，通过动态激光光散射（DLS）、透射电镜（TEM）、酶标仪和粉末晶体衍射（XRD）技术考察纳米粒子的载药行为。实验结果显示，负载阿霉素的CHSP纳米粒子的粒径在140.5～308.3 nm范围内，载药量为8.8～18.6％；负载阿霉素的CHDP纳米粒子的粒径在104～368.1 nm范围内，载药量为9.3～16.7％。对照DOX的晶体衍射峰，载药纳米粒子的DOX晶体峰消失，说明DOX已被包入纳米粒子内部。药物-载体比相同时，米托蒽醌在CHSP与CHDP纳米粒子中的载药量均高于阿霉素。本研究重点考察了连接臂长短对材料载药行为的影响，在药物-载体比、取代度和多糖分子量相同的条件下，随着连接臂长度的增加，载药量明显降低。此外，体外释药实验结果显示，载药纳米粒子在PBS缓冲溶液（pH=7.4和5.0）中的药物释放呈两段模式，先是初期的快速释放，接着是缓慢而持续的长效释放。该结果说明CHSP和CHDP的载药纳米粒子对药物具有显著的缓释效果，且对阿霉素的缓释作用更加明显。对于胆固醇取代度和多糖分子量相同的载药纳米粒子，连接臂的长度越长，药物释放速率越小；对于胆固醇取代度和连接臂长度相同的载药纳米粒，多糖分子量越大，药物释放速率越小。
清华大学医学部;北京协和医学院;中国医学科学院
硕士
生物医学工程
张其清
2010
中文
R979.1
73
2010-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）