具有分级逐次肝实质细胞线粒体靶向的多功能纳米递药系统的构建及评价

具有细胞器靶向的多功能递药系统是目前制剂研究的热点，如何实现多功能递药系统分级逐次的发挥功能，避免递药系统多功能间的相互影响是其研究难点之一。本项目首先设计、合成并鉴定具有溶酶体环境pH敏感的壳聚糖衍生物，以及具有"溶酶体"逃逸功能壳聚糖衍生物，并以此两种材料为构筑单元构建具有"隐形"、"肝实质细胞靶向"、"溶酶体逃逸"及"线粒体靶向"的多功能递药系统，且pH敏感桥可以在细胞的溶酶体内环境发生断裂，使得功能发挥完毕的基团脱落，实现递药系统的分级逐次发挥作用。并尝试将此递药系统应用于"以毒攻毒"类中药有效成分马钱子碱的抗肿瘤作用，利用TEM、AFM、共聚焦显微镜、流式细胞仪、荧光探针等技术手段从整体动物、细胞、线粒体水平研究此递药系统的靶向性、长循环性、肝实质细胞靶向、溶酶体逃逸及线粒体靶向的效果，初步阐明多功能递药系统发挥作用的机制，为"以毒攻毒"类中药有效成分的减毒增效提供有益的借鉴。

本课题成功合成新型多功能高分子材料N－甘草次酸-酸敏感桥-聚乙二醇-壳聚糖衍生物(NGPC)和N-季铵-壳聚糖衍生物(NQC)，并对其进行了结构鉴定和表征，并以其为构筑单元构建具有“隐形”、“肝实质细胞靶向”、“溶酶体逃逸”及“线粒体靶向”的多功能递药系统（MNPs），采用星点设计-效应面法进行了处方工艺的优化，并对其粒径、电位、pH敏感性、水化层厚度、质子缓冲能力等进行了系统的研究。微透析药物动力学和组织分布实验结果显示，与普通纳米粒相比，MNPs显著延长了药物在体内的驻留时间，肝组织靶向性明显提高。细胞摄取机制研究发现：MNPs可以通过受体配体的结合增加其在肝细胞表面的浓集，之后通过以网格蛋白介导为主的内吞路径被细胞内化进入细胞内涵体和溶酶体。荧光探针示踪研究MNPs在细胞内转运行为表明：MNPs具有较好地溶酶体逃逸能力和线粒体靶向性，分离并测定细胞线粒体中的药物含量显示MNPs对线粒体的靶向性较普通纳米粒明显提高。利用高内涵细胞分析系统、流式细胞仪，评价MNPs的细胞凋亡效果，初步探讨其促凋亡机制，结果显示MNPs的细胞毒性显著增强，其凋亡机制与溶液剂一致是使细胞周期阻滞在G2/M期。利用Heps荷瘤小鼠为动物模型评价MNPs的抗肿瘤药效学的结果表明：相较于其它组，MNPs治疗组，可显著的延长荷瘤小鼠的生存时间，肿瘤体积显著减小，对肿瘤组织进行免疫组化研究显示MNPs具有更强的促肿瘤细胞凋亡能力。 .通过基金委对本项目研究的资助，课题组共培养硕士研究生2名，申请专利1项，发表文章5篇（4篇SCI，1篇核心期刊），在审1篇（SCI收载）。综上，本研究达到了预期的目的。