壳聚糖衍生物作药物载体的改性研究
本文以壳聚糖作为药物载体，对现存的核苷类、蛋白质类药物进行修饰改性，从而减少药物对正常器官的毒副作用、实现药物的靶向治疗和控制释放药物的目标。第一部分以抗HIV核苷类药物司他夫定(d4T)为原料药，通过两种方法将d4T偶联至壳聚糖上，并进一步磺化壳聚糖骨架。第一种方法是首先合成d4T-5'-O-异丙基单磷酸酯，然后偶联壳聚糖氨基上得到壳聚糖-O-异丙基-5'-O-d4T单磷酸酯(CS-d4T)。第二种方法是首先合成5'-O-丁二酰化-d4T，然后偶联壳聚糖氨基上得到壳聚糖5'-O-丁二酰化-d4T(CS-sd4T)。然后用NMR、SEM、XRD和FITR表征了两种聚合物的物理化学性质，并根据NMR积分计算了d4T的接枝百分率。然后用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征了两种聚合物纳米粒子的物理性质。两种聚合物的体外释放性质通过HPLC检测。结果显示，CS-d4T主要的释放产物是d4T-5'-O-异丙基单磷酸酯，这种产物比d4T具有更高的抗HIV活性。而CS-sd4T释放的主要产物5'-O-丁二酰化-d4T则没有显示更好的抑制HIV效果。所以O-异丙基单磷酸酯可以作为适宜的连接手臂。因为CS-d4T的水不溶性限制它的应用。本课题首次用SO3·Py复合物和H2SO4·SO3磺化壳聚糖骨架，并表征了磺化产物SCS-d4T。通过计算两种磺化产物的d4T接枝率发现，H2SO4·SO3磺化中会断裂CS-d4T之间的连接键，而SO3·Py复合物磺化方法则不会明显的影响d4T接枝率。通过溶解度实验发现，SCS-d4T在水中的溶解度是CS-d4T的107倍。在体外释放实验中，SCS-d4T与CS-d4T释放产物是相同的，但SCS-d4T的释放速率更低。所以SO3·Py复合物磺化可以作为一种提高壳聚糖载体水溶性和缓释能力的策略。 第二部分以抗HBV核苷类药物拉米夫定(3TC)为原料药，参照d4T偶联壳聚糖的方法，以O-异丙基单磷酸酯作为连接手臂，共价偶联3TC与壳聚糖得到产物壳聚糖-O-异丙基-5'-O-3TC单磷酸酯(CS-3TC)。为了实现药物载体的高水溶性和靶向活性，用乳糖酸修饰了CS-3TC的壳聚糖骨架得到产物乳糖酸-壳聚糖-O-异丙基-5'-O-3TC单磷酸酯(LA-CS-3TC)。并用NMR、FTIR、SEM和XRD表征了两种聚合物。溶解度测定实验显示LA-CS-3TC具有良好水溶性。靶向的主要依据是乳糖酸可以特异的识别肝细胞表面的脱唾液酸糖蛋白受体。为了更好的观察乳糖酸修饰前后的聚合物对肝细胞（HepG2.215细胞）的靶向性，本文用异硫氰酸荧光素(FITC)标记壳聚糖骨架的氨基，靶向实验显示LA-CS-3TC具有明显的肝靶向性。随后的细胞毒性实验显示LA-CS-3TC与CS-3TC都具有较低的毒性。另外，两种聚合物体外的释放产物均为3TC和3TC-5'-O-异丙基单磷酸酯。类似于d4T-5'-O-异丙基单磷酸酯，3TC-5'-O-异丙基单磷酸酯具有更高的抗HBV活性。实验结果说明乳糖酸化的壳聚糖可以作为一种良好的靶向肝细胞的、水溶的和具有缓释效果的药物载体。 第三部分设计合成了具有活性氧响应性的壳聚糖载体，苯硼酸酯作为具有活性氧响应性的配体，通过丝氨酸手臂与壳聚糖共价偶联，经NMR与FITR证实化学结构。为了增加聚合物的水溶性和细胞相容性，用磷酰胆碱修饰壳聚糖。随后用双氧水检测其活性氧响应性。发现在双氧水的作用下，苯硼酸酯丝氨酸即可以水解成三种化合物，证实了其具有活性氧的响应性，为后续的靶向载药提供了可行性。
壳聚糖;药物载体;可行性;缓释效果
北京化工大学
博士
化学工程与技术
乔仁忠
2015
中文
TQ460.6
130
2015-12-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）