载光敏剂m-THPC磁性壳聚糖微球制备及其光动力抗结直肠癌实验研究

第二代光敏剂meta-四-(间羟基苯基)二氢卟吩(m-THPC)较第一代光敏剂光敏活性强、毒性低，但m-THPC在体内的靶向性仍较差、治疗后仍存在光毒性，因而限制了其在临床上的应用。磁性壳聚糖靶向载药微球具有靶向释放性，可降低药物毒副作用、提高药物的生物利用度。本研究拟以光敏剂m-THPC为研究对象，制备m-THPC磁性壳聚糖微球，观测微球形态、分布、粒径、磁性表征，测定载药量和包封率；细胞实验观察该微球光动力作用对人结直肠癌细胞增殖、迁移和侵袭能力等生物学行为的影响；动物实验观察微球在不同转移潜能结肠癌细胞(SW480/SW620)裸鼠移植瘤体内分布及其对肿瘤的靶向光动力治疗效果。期望通过本课题的研究能够实现光敏剂m-THPC与新型高分子材料制成的磁性壳聚糖微球的复合，并初步探讨该微球体内外光动力抗结直肠癌作用，为进一步改良微球的性能和治疗结直肠肿瘤提供科学基础资料。

研究背景和方向：第二代光敏剂meta-四-(间羟基苯基)二氢卟吩（m-THPC）对许多肿瘤有良好的疗效，因而得到了临床的认可。然而m-THPC体内靶向性仍不太高，尤其对正常结肠粘膜而言，需要更低剂量才能减少m-THPC引起的损害。磁性壳聚糖靶向制剂将新型高分子骨架材料壳聚糖、磁性材料和药物三部分复合配制形成给药系统。利用壳聚糖制备的制剂可以提高药物安全性、调整药物释放速率、减少给药次数。主要内容：(1) m-THPC磁性壳聚糖微球制备;(2) m-THPC光动力对不同转移潜能结直肠癌SW480和SW620细胞生物学行为的影响及其机制探讨。重要结果及科学意义：(1)血卟啉衍生物HPD、壳聚糖、五羰基铁为原料，硅油、蓖麻油等为辅助材料制备了壳聚糖磁性血卟啉衍生物HPD，电子显微镜观察壳聚糖磁性HPD微球的形态分布，显示呈良好的分散状态。但所合成微球的粒径多在200-300nm，超过理想的药物载体粒径100nm。所以，需要改良工艺或采用其他方法如乳化交联法或包埋法等制备理想粒径的微球，这为制备m-THPC磁性壳聚糖微球提供了实验基础。(2) 以m-THPC壳聚糖、羰基铁为原料，香叶油等为辅助制备材料，在N2保护下合成m-THPC磁性壳聚糖微球。(3)共聚焦显微镜观察发现光敏剂m-THPC在SW480和SW620细胞中主要分布于细胞质中，在线粒体和内质网中均有分布。观察m-THPC的亚细胞定位对探讨该光敏剂杀伤细胞机制有重要的价值。(4) 荧光显微镜观察，随着m-THPC浓度的增加细胞内活性氧细胞数目增加，荧光强度相应增强，提示光敏剂剂量的增加是提高光敏剂杀伤细胞的途径之一。(5) m-THPC-PDT对两种细胞增殖影响的结果显示，在一定光敏剂剂量范围内，随着光敏剂浓度的增加，对细胞生长的抑制率逐渐增加，呈剂量依赖关系。相同剂量时对SW480细胞的抑制率更高。(6) m-THPC-PDT可抑制两种不同转移潜能细胞的迁移，提示m-THPC-PDT不仅可以抑制原位结肠癌细胞的迁移，也能有效抑制转移癌细胞的迁移。 (7) 无光照时，m-THPC对细胞周期和凋亡在各剂量组之间变化不大。高剂量组(8.0ug/ml)m-THPC-PDT能引起两种细胞发生明显凋亡，SW480和SW620细胞两种细胞高剂量组和对照组凋亡率分别为62.1%、24.0%和20.5%、4.6%。