基于多功能复合胶束的抗癌中药与化疗药物协同载药系统研究

Cucurbitacins of the Chinese Medicine can inhibit the growth of hepatocellular carcinoma. Moreover, cucurbitacins have shown the synergistic effect of with doxorubicin. A new pH-sensitive complex micelle delivery system based on star polymer and biodegradable sulfonamide polymer is constructed. The anionic PCBS complexed with star micelles forms the complex micelle, which showed a sharp pH-dependant micellization/demicellization transition at the tumoral acidic pH value The anticancer drug doxorubicin and cucurbitacin was encasulated into the micelles, meanwhile a pH-sensitive diblock copolymer poly(L-cystine bisamide-g- sulfadiazine) -b-PEG modified by glycyrrhetinic acid (PCBS-b-PEG-GA) has the ability of active liver-targeting. The negatively complex micelles exhibited a relatively high stability under physiological pH and abruptly disassemble into the positive micelles via a small change in pH. This complex micelles loaded with doxorubicin and cucurbitacins can be used to deliver two types of drug into the nucleus simultaneously. The contents in the research consist of structure and properties of the carrier, drug coentrapment, drug release, tumour targeting, heptic tumor cytotoxicity in vitro and in vivo was evaluated. This innovative nanocarriers can act as a effient delivery system for the Chinese Traditional Medicine and the chemotherapeutic agent for reducing the drug toxity to other organs and tissues. This cancer combination therapy strategy should be an effective route for the treatment of liver cancers. The research can supply a theory foundation and method basis for targeting treatment of liver cancer.

中药葫芦素具有抑制肝肿瘤细胞增殖作用，且与阿霉素联合具有协同抗癌作用。本课题采用荷正电星型胶束为载体，将阿霉素与葫芦素同时包封在胶束中，且外包被相反电荷的pH敏感聚合物进一步组装形成核-壳-冠的复合胶束（Star-PCL-PLL/PEG-PCBS）。同时在pH敏感聚合物表面用甘草次酸修饰，可获得对肝组织的主动靶向传输功能。该系统可以实现在体内循环过程和正常组织细胞中不释放药物，复合纳米胶束利用肝靶向及EPR效应进入弱酸性肝肿瘤组织后，表层聚合物脱落，荷正电胶束进一步携带药物内化至肝肿瘤细胞核内靶向释药。课题主要研究载体的结构与性能、双药共载、体外释药及在细胞和整体动物水平上载药胶束的肿瘤靶向性和抗肿瘤活性等内容。该新型递药系统在显著提高药物传输效率的同时，极大减小两种药物对其他组织及器官的毒副作用。通过本课题的研究，为采用新型给药系统协同抗癌，提高对肝肿瘤的化疗效果提供新的思路和治疗方案。

利用纳米载体传输抗肿瘤药物是肿瘤治疗的一个日益重要的研究方向。通过改善药物溶解性及分布，载药纳米载体能克服传统治疗方法所引起的药物生物利用度低、具有毒副作用等缺点。纳米载体的诸多性质，如粒径、表面功能化和表面电荷性质等都将影响其载药性质及药物分布。目前，利用肿瘤组织独特的生理学特征并结合人们对被动靶向和主动靶向载体的认识，新兴的肿瘤微环境响应型（尤其是pH响应）靶向药物传输纳米载体成为研究的热点。. 本课题合成了星型聚赖氨酸接枝聚己内酯（sPCL-g-PLL），对该聚合物结构进行了详细的表征并测试了其胶束溶液的自组装行为。并以葫芦素B和阿霉素为模型药物，考察了sPCL-g-PLL胶束的载药释药行为。. 我们还合成了甘草次酸修饰的聚乙二醇-磺胺嘧啶接枝聚半胱氨酸双酰胺（GA-PEG-PCBS），鉴于目前大多数pH响应型载体的研究都仅仅关注表面性质而忽视了载体粒径等及表面性质的响应变化。对于每一步反应产物通过IR、H1NMR等进行了表征。采用紫外光谱仪检测共聚物中配体GA的存在。同时采用pH-浊度分析法检测GA-PEG-PCBS的pH敏感性。. 在pH 7.4 PBS中，sPCL-g-PLL与GA-PEG-PCBS胶束高级组装形成具有多层结构的复合胶束。胶束表面从正电荷转变成负电荷性质。随着溶液pH值降低，磺胺嘧啶质子化，电荷性质发生翻转，复合胶束解离，重新回复核壳结构的正电荷表面的sPCL-g-PLL胶束。. 以HepG 2细胞为模型，研究了不同载药胶束的抗肿瘤活性。研究结果表明，载药胶束在弱酸性条件下表现出较强的细胞毒性。且与sPCL-g-PLL载药纳米胶束相比，sPCL-g-PLL/GA-PEG-PCBS载药胶束对HepG2肿瘤细胞的抑制活性最强，且该纳米胶束对肝肿瘤细胞呈现明显亲和性。. 研究结论：通过sPCL-g-PLL与GA-PEG-PCBS的相互作用，可成功制备得到适合于中药成分与化疗药物输送的可用于肿瘤微环境靶向给药的高分子复合载药胶束这一新型纳米载体。本课题采用新型给药系统双药协同作用的研究可为提高对肝癌的靶向治疗提供新的思路和理论基础。