熊果酸载药纳米微球的制备及其体内外抗肿瘤的效果评价.docx

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1、熊果酸载药纳米微球的制备及其体内外抗肿瘤的效果评价背景:熊果酸是存在于天然植物中的一种五环三萜类化合物。研究表明,熊果酸具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤等多种生物学效应,其中抗肿瘤是最为突出的作用,其对多种促癌、致癌物有明显抵抗作用,同时对多种肿瘤细胞有明显的细胞毒作用、诱导分化及抗血管形成作用,其防癌抗癌作用已在临床中受到越来越多的重视。但熊果酸作为脂溶性药物,不溶于水,生物利用度低,严重影响了熊果酸的临床应用。为了解决上述问题,纳米载药体系以其独特的优势进入了我们的视线。将纳米技术和药物治疗结合产生的纳米给药系统用于抗肿瘤纳米药物的设计是目前研究

2、的热点。高分子纳米给药体系除了具有增加药物的溶解度,缓释、控释等传统药物输送体系所具有的作用外,由于其自身的特殊性,在药物输送中体现出许多特有的应用优势,如载药纳米微球可以延长其体内的循环时间,提高药物的吸收和生物利用度,且增加了对肿瘤病灶部位的靶向性等,这为肿瘤治疗提供了一种新的思路。目的:本研究分别选用聚己内脂-聚乙二醇(mPEG-PCL)和聚己内脂-聚乙烯吡咯烷酮(PVP-PCL)两种高分子聚合物作为药物载体,构建两种高载药量的熊果酸载药纳米微球,通过测量其理化性质、考察其稳定性、释放性质,并且分别在胃癌和肝癌细胞上验证其抗肿瘤的优越性

3、,为这种新型的控释纳米给药系统的进一步开发提供科学根据。方法:采用开环聚合法制备mPEG-PCL和PVP-PCL两种高分子聚合物,采用溶剂分散法制备两种熊果酸载药纳米微球。通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察纳米微球的形态,并用动态光散射仪测定纳米微球的粒径。测定并计算得出纳米微球的载药量和包封率,并且测定两种载药微球的体外释放曲线。在体外细胞及体内动物模型上研究两种熊果酸载药纳米微球的抗肿瘤效果并探讨其可能的抗肿瘤机制。结果:第一,成功制备了负载熊果酸的mPEG-PCL纳米微球,通过对其表征检测发现其为表面光滑的不规则的圆形,其粒径为14

4、4.0±4.0nm。载药量为4.75±0.45%,包封率为87±5.3%。体外释放曲线显示了熊果酸载药纳米微球良好的缓释特性。第二,通过体外细胞抗肿瘤实验,发现了熊果酸纳米微球对于人胃癌SGC-7901细胞的杀伤效果明显强于熊果酸裸药,且呈明显的时间和浓度依赖性,验证了负载熊果酸的mPEG-PCL纳米微球较裸药的优越性,而空白纳米微球对细胞生长基本没有任何抑制作用,DAPI染色试验发现,相同浓度含量的熊果酸纳米微球较熊果酸裸药能够诱导更多的凋亡小体产生,Westernblot研究结果显示,熊果酸纳米微球较熊果酸裸药显著抑制COX-2的蛋白表达

5、,COX-2与Caspase-3的蛋白表达呈显著负相关,抑制COX-2的表达可以显著升高Caspase-3的表达,诱导胃癌细胞的凋亡,抑制肿瘤发生和进展。第三,为了优化纳米药物载体,我们采用了聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为PEG的替代品,成功制备了负载熊果酸的PVP-PCL纳米微球,本实验所制备的熊果酸微球的载药量达到了12%以上,包封率高达近85%,体外释放曲线同样显示了熊果酸载药纳米微球良好的缓释特性。第四,在体外肿瘤细胞实验中,我们发现空白纳米微球对细胞生长基本没有任何抑制作用,说明了PVP-PCL载药纳米微球的安全性。而熊果酸裸药及熊果

6、酸纳米微球对小鼠肝癌H22细胞的生长抑制作用呈现明显的浓度依赖性。且熊果酸纳米微球对于肿瘤细胞的杀伤效果都明显强于熊果酸裸药,通过流式细胞仪检测熊果酸纳米微球对细胞凋亡的影响,我们同样可以发现熊果酸纳米微球在诱导肝癌细胞凋亡的作用上明显优于熊果酸裸药,动物实验显示了熊果酸纳米微球更为优越的抑瘤效果。通过Westernblot和免疫组织化学法检测相关的目的蛋白表达情况,发现其抗肝癌的机制可能为通过抑制胞内COX-2的表达从而诱导细胞的凋亡,抑制肿瘤生长。结论:本文中所构建的两种熊果酸载药纳米微球在体外以及体内实验中均显示出良好的抗肿瘤效果,在体

7、内外的疗效评价中证实了相比于裸药的优越性,并证明了熊果酸载药纳米微球可能是通过抑制COX-2的表达从而诱导细胞凋亡,抑制肿瘤生长的抗肿瘤分子机制。因此,制备稳定纳米载药体系,是抗肿瘤药物发展的新方向,具有良好的实用价值和发展前景。