基于环糊精的纳米载药体系的研究进展-论文.pdf

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1、第11期高分子通报基于环糊精的纳米载药体系的研究进展司晶星，邵世群，申有青，隋梅花¨(1．浙江大学化学工程与生物工程学系生物纳米工程中心，杭州310027；2．浙江大学医学院附属第二医院，杭州310009)摘要：基于环糊精的纳米载药系统可分为含环糊精的聚合物纳米载体、双亲性环糊精纳米载体、疏水性环糊精纳米载体以及含环糊精的超分子复合物纳米载体。通过形成包含体复合物或环糊精／药物键合物等方式，这些纳米载药系统可以用于输送大分子及小分子药物，并能显著改善原药的理化和生物学性质，提高治疗效果，降低毒副作用。本文综述了近

2、年来基于环糊精的纳米载药系统的研究进展。关键词：环糊精；包含体复合物；环糊精／药物键合物；药物输送药物输送是将药物分子通过某种载体输送到人体或动物体内某特定部位以发挥特定药效的方法l】]。纳米载药体系是指通过物理或化学方式将药物分子装载在纳米材料载体上，形成大小在1O～lO00nm之间的药物一载体复合体系。目前，国内外科研人员已开发出多种纳米载药体系。将药物包封于纳米颗粒中，能克服原有药物分子的一些固有缺陷，有望提高靶区的药物浓度，调节药物释放的速度，改变药物的体内分布并提高生物利用度等。因此，研制高效低毒的纳米

3、载药体系是目前世界各国科学家的研究热点之一。环糊精(cyclodextrin，简称CD)是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6～12个D一吡喃葡萄糖单元，并以1，4一糖苷键结合成环。其中最常见的环糊精分别含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为Or-、p-和环糊精(简称a—CD、cD和)，_CD，如图1a所示)。由于连接D-II~喃葡萄糖的糖苷键无法自由旋转，环糊精具有一个圆台型的三维结构(如图1b所示)。其伯羟基和仲羟基分别位于窄面和宽面的外表面上，使环

4、糊精在整体呈现亲水性的同时，环内部为疏水性空穴。大量研究资料证实，环糊精或其衍生物可通过与药物分子(包括治疗性基因)形成物理复合物或键合物等方式来输送药物，并能显著改善药物的水溶性和稳定性口]，增强药物的生物活性l4]。此外，环糊精亦能用于降低药物对机体的刺激和改良药物剂型_5]。尤其是环糊精具有价廉、水溶性好、安全性高、易功能化等优良性质，基于环糊精的纳米载药体系具有广阔的应用前景。本文主要介绍了近年来基于环糊精的纳米载药体系的研究进展。1含环糊精的聚合物纳米载体含环糊精的聚合物在药物输送领域的应用最早可追溯到

5、2o世纪80年代Ⅲ。近年来，随着医学、高分子、材料及纳米生物技术等学科的快速发展，以及学科间的交叉整合，含环糊精的聚合物纳米载体材料已经广泛应用于可控药物输送和基因治疗。图2所示为目前报道的三类用于药物输送的含环糊精的聚合物。最早报道的含环糊精的聚合物为环氧氯丙烷交联的聚环糊精嘲(见图2a类聚合物)。这种聚环收稿：2013—06—14；修回：2013—07—17；基金项目：国家自然科学基金项目(NSFC21104065，NSFC21274125)；作者简介：司晶星(1988一)，女，硕士研究生，研究方向为医用载体

6、与材料；’通讯联系人。Tel：0571—87951493，E—mail：suim@zju．edu．en．第11期高分子通报2双亲性环糊精纳米载体双亲性环糊精的合成多通过在一个环糊精分子上，利用化学偶联或物理相互作用引入聚合物链，通常引入疏水链或者同时引入疏水链和亲水链。这类环糊精的衍生物具有自组装能力，能够增加环糊精与生物膜的相互作用，在药物输送领域的应用已经得到了较广泛的研究口。。根据其结构的特点，大致可分为花束型、海蜇型、裙型和棒糖型这四种类型(见图7)。花束型海蜇型裙型棒糖型图7双亲性环糊精的结构示意图Fi

7、gure7Schematicstructuresofamphiphiliccyclodextrins花束型双亲性环糊精是在环糊精内腔的两侧都连接有碳链。若一侧连接亲水链，另一侧连接疏水链，则该类环糊精的衍生物能够在水中自组装形成纳米颗粒，是一类极有前途的纳米载体材料口。例如，Sortino和Mazzaglia等[4制备了一种阳离子型双亲性环糊精。在缠绕了阴离子型卟啉后，所形成的纳米颗粒在可见光照射下，对肿瘤细胞生长具有显著的抑制作用。此外，他们还制备了非离子型双亲性环糊精纳米颗粒E413。该纳米颗粒在包埋了多西他

8、赛(一种抗癌药)后，与原药相比，对红细胞无溶血作用，且具有更强的癌细胞杀伤作用。我们课题组明以环糊精为核，2一甲基丙烯酰氧基乙基丙烯酸酯(MAEA)和半胱胺(cysteamine)为单体对，高效合成了一类分子量单分散的聚酯树枝状大分子(见图8a、8b)。在连接PEG和甲氨碟呤(一种抗癌药)后，得到的树枝状大分子一甲氨蝶呤键合物对人乳腺癌细胞(BCap37)具有理想的体外毒