基于CD44靶向和P-gp抑制双重作用载姜黄素新型透明质酸纳米混合胶束的构建与评价

Targeting delivery of poorly soluble anticancer drugs of TCM has been the major challenge in the pharmaceutical field. The ordinary nanoparticles have poor targeting ability, and the multi-resistant P-glyprotein (P-gp) is the major restrictive factor. Therefore, it is very important to explore the new-type TCM nanoparticles with dual functions of tumor targeting and P-gp inhibition. TPGS (D-alpha-tocopherol acid polyethylene glycol 1000 succinate) has been described as the strongest P-gp inhibitor. Hyaluronic acid is a functional material with CD44 targeting. A series of nanomaterials with CD44 targeting will be synthesized by CHEMS & HA. In addition, the optimal nanomaterial CHEMS-HA is reasonably collocated with the TPGS to form mixed polymeric micelles with CD44 targeting and P-gp inhibition. Furthermore, CUR-loaded mixed nanomicelles will be prepared to enhance the tumor targeting delivery. We plan to qualitatively and quantitatively evaluate the drug targeting and antitumor effects, and to analyze the critical biopharmaceutical mechanisms from the cellular level, organ level and animal level.

难溶性中药抗肿瘤药物靶向递送是中药药剂学面临的重大挑战。普通纳米制剂靶向性差，同时，具有多药耐药特征的P-糖蛋白(P-gp)也是限制药物吸收的一个关键因素，因此研究具有肿瘤靶向性及P-gp抑制双重作用的中药新型给药系统就显得尤为重要。TPGS是目前报道的P-gp抑制作用最强的高分子材料，透明质酸是具有CD44靶向性的功能性材料，本课题使用胆固醇半琥珀酸酯(CHEMS)对透明质酸(HA)进行疏水修饰，合成一种新型两亲性透明质酸衍生物(CHEMS-HA)，然后将优选的CHEMS-HA与TPGS通过合理搭配构建具有CD44靶向和P-gp抑制双重作用的自组装纳米混合胶束(CHEMS-HA/TPGS NMs)，并将难溶性中药抗肿瘤药物姜黄素(Curcumin，CUR)包载于疏水内核中。对混合胶束的靶向递送进行定性、定量评价，从细胞、组织和动物水平解析提高药物靶向性和抗肿瘤效果的关键生物药剂学机制。

本课题组在依托单位辽宁中医药大学的支持下，顺利完成了研究计划，成功制备了基于CD44受体和P-gp抑制双重作用的主动靶向自组装纳米给药系统。该系统采用两亲性透明质酸（HA）衍生物和TPGS为混合载体，一方面利用HA与肿瘤细胞表面CD44受体的特异性结合性实现了难溶性中药抗肿瘤药物姜黄素（Cur）的肿瘤细胞靶向，另一方面利用TPGS提高了纳米粒的血液循环时间，克服了P-gp的外排作用，增强了Cur的抗肿瘤作用。. 在设计之初，采用胆固醇半琥珀酸酯（CHEMS）对HA进行疏水修饰，合成一种新型的接枝型两亲性HA-CHEMS聚合物，然后将优选的HA-CHEMS与TPGS通过合适的比例搭配为混合载体，并将Cur包载于疏水内核中制备了纳米混合胶束（HA-CHEMS-Cur-TPGS NPs），并对其进行了体内外评价。结果表明，在HA和TPGS的联合作用下，该纳米混合胶束能够较好的延长Cur的体内循环时间，特异性靶向于肿瘤组织，从而增加Cur的抗肿瘤效果。通过提前添加HA竞争结合肿瘤细胞上的CD44受体，降低了肿瘤细胞对纳米粒的摄取也证实了HA-CHEMS-Cur-TPGS NPs靶向于肿瘤细胞的机理。. 本课题进一步合成了嵌段型两亲性透明质酸-聚已内酯（HA-PCL）聚合物，与TPGS联用制备了载Cur纳米混合胶束（HA-PCL-Cur-TPGS NPs），并对其进行了体内外评价。结果表明，相比于HA-CHEMS-Cur-TPGS NPs，HA-PCL-Cur-TPGS NPs使Cur的体内平均滞留时间延长了1.56倍，抑瘤率也提高了1.19倍，为基于HA衍生物为载体的药物制剂研究及Cur制剂在抗肿瘤研究中的减毒增效作用提供了新的思路和途径。