壳聚糖聚乳酸羟基乙酸纳米粒子作为抗瘤药物载体的研究.pdf

第4卷第7期
中国海洋大学学报
2014年7月
PERIODICAL OF OCEAN UNIVERSITY OF CHINA
July, 2014
壳聚糖聚乳酸羟基乙酸纳米粒子作为
抗瘤药物载体的研究
马方奎,包子,陈西广
(中国海洋大学海洋生命学院,山东青岛26003)
摘要:研究采用乳化溶剂挥发技术和共价交联技术,合成了壳聚糖聚乳酸羟基乙酸(壳聚糖PIGA)的3种纳米载体:
空白的 PLGA NPS、表面修饰的CNPs和自组装的GNPs。利用人乳腺癌细胞MCF7细胞作为模型细胞,抗肿瘤药物阿
霉素为载药,通过荧光显微镜观察了肿瘤细胞对FITC标记的纳米载体的体外摄取情况,并进行了定量测定。用MITI法
测定了包载药物阿霉素后纳米粒子对肿瘤细胞生长的抑制率,分析了不同纳米粒子作为抗肿瘤药物载体的靶向性和载药
抑制性。研究结果表明,在低浓度条件下(25~400g/mL),MCF-7细胞对CNPs和GNPs的吞噬具有时间依赖性和浓
度依赖性。载药纳米粒子(DOX- PLGA NPS,DOXC-NPs和DOX- GNPS)和游离药物(DOX)对细胞生长的抑制率也具有
时间依赖性和浓度依赖性,在低药物浓度下(1~4pg/ml)孵育12h后,载药纳米粒子基本呈现出高于游离药物的细胞生
长抑制率,而当药物浓度从8g/mL増加到16g/mL后,游离阿霉素显现出更高的细胞生长抑制率,CNPs和GNPs均
表现出高于 PLGA NPS的细胞生长抑制率。壳聚糖修佈的2种纳米粒子CNPs和GNPs具有良好的细胞靶向性和低浓
度药物抑制率,是一种良好的抗肿瘤药物载体。
关键词:壳聚糖;聚乳酸羟基乙酸;阿霉素;纳米粒子
中图法分类号:R730.5
文献标志码:A
文章编号:1672-5174(2014)07-058-06
近年来,阿霉素作为广谱抗肿瘤药物、常用于多提高载药的靶向性?。利用壳聚糖修饰PIGA纳米粒
种癌症的治疗,其对乳腺癌也具有很好的治疗效子后,进一步用亲水性的PEG包被修饰来改变纳米粒
果,但是由于肿瘤多药耐药性的存在,影响了阿霉子表面的亲水性,以降低细胞表面对调理素的吸收从
素的抗肿瘤效果。目前针对耐药肿瘤细胞系来研究而提高靶向性。Hu等门报道,无毒且生物相容性好的
解决多药耐药性的报道已经很多,而纳米靶向载体成阳离子聚合物壳聚糖可以促进纳米粒子穿过细胞膜进
为克服肿瘤多药耐药性和提高药物靶向的一个重要入细胞内,亲水性的PEG也被引人额外包被在纳米粒
途径。Bae等的研究表明,通过纳米载体包载阿徫子表面提高亲水性。
素进行药物释放,可以显著降低阿霉素的毒性和副作
因此,利用売聚糖与PIGA的共价连接,通过PL
用
GA纳米粒子表面売聚糖的引人来减轻异物排斥反应,
聚乳酸羟基乙酸(PLGA)作为FDA认可的生物医降低暶细胞对硫水纳米粒子的吞噬成为提高载药纳
用材料已经被用于大量的临床试验,已经成功用于多米靶向性的新途径。本文以人乳腺癌辄胞MCF7作
种抗肿瘤化疗药物(尤其是疏水药物)的載体进行给为培养细胞,阿素作为抗瘺药物,来研究载药壳聚糖
药。De等研究利用PLGA包载抗癌药物紫杉醇,可PIGA纳米载体对肿瘤细胞生长的抑制作用,同时对
以显著増加药物在4T肿瘤细胞中的摄取和抑制作比传统方法合成的PIGA纳米载体和売聚糖表面修饰
用。然而PIGA包载的纳米载药粒子被细胞吞噬系统PHGA得到的纳米载体(CNPs),对自组装的壳聚糖
的快速吞噬,很大程度上影响了PIGA载药纳米粒于PIGA纳米载体(GNPs)作为新型纳米抗癌药物载体
的靶向效果。因此PGA纳米载药运输的最大的问题用于肿瘤细胞抑制的定性和定量研究,通过芡光观察
是如何有效规避网状内皮系统的吞噬( Reticuloendo肿瘤细胞对纳米粒的摄取情况,进而评价G-NPs作为
thelial system,RES)。而这可以通过亲水聚合物的表新型纳米载体在肿瘤治疗方面的应用。
面修饰来改变纳米粒子表面的亲水性,从而降低纳米
粒子表面对调理素的吸收,而且减少巨噬细胞的吞噬,
某金项目:国家自然科学基金项目(81271727):科技部国际合作专项(2013DF(32880)资助
收稿期:2013-03-18;修订日期:201304-25
作者简介:马方棄(1986-),男,博十生,主要从事海洋生物材料研究
*通讯作者:F-mail:xgchen@ouc.edu.cn
万方数据
7期
马方羍,等:壳聚糖聚乳酸羟基乙酸纳米粒子作为抗瘤药物载体的研究
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材料
聚合物。称取一定量制备得到的聚合物分散于去离子
水中,在冰浴条件下以超声仪超声3min(超声间隔,超
1.1药品与试剂
3s停2s,功率30%),得到的样品溶液以0.8gm滤膜
売聚糖( chitosan,CHS,26kDa,DD=90%),购过滤后冷冻千燥,即得GNPs
自山东恒台县金湖甲売制品有限公司;端羧基聚乳酸
载药G-NPs的制备参照 Hyung等的方法,将一
羟基乙酸(poly( lactic-co-glycolic acid, PLGA,50/50,定量阿霉素分散于PBS中(pH=7.4),加入制备得到
Mv=5000,购自山东省医疗器械研究所;异硫氰酸荧的聚合物,超声制备得到包载DOX的GNPs,实验过
光素( Fluorescein isothiocyanate,FITC)购自 Sigma公程避光,制得样品冻干保存备用
司;冰醋酸、乙醇、盐酸、氢氧化钠等其他试剂均为分析2.2FITC标记的空白纳米粒子FITC-C-NPs和FITC
纯;人乳腺癌细胞MCF-7由青岛大学医学院附属医院GNPs的制备
中心实验室提供
分别称取40mg精制的CNPs和GNPs超声分
1.2主要仪器设备
散于20mL去离子水中,用1mol/L的Na()H调节pH
VCX105型超声仪(美国 Libra公可); Healforce至7.5。称取FITC4mg溶于4mL.无水甲醇中,逐滴
90二氧化碳培养箱(河南兄弟仪器设备有限公可);加入到含CP和GP的去离子水中,室温避光反应6h
UV-1601紫外分光光度计(日本 Shimadzu公司);后,向反应体系中加入48mL的甲醇/氨水(v/v,7:
Biotck Synergy2多功能荧光酶标仪(美国 Bioteck公的混合液,8000Xg离心10min,弃上清液,所得沉淀
司);XDS1倒置显微镜(南京米厘特精密仪器有限公用甲醇洗涤至滤液在495nm下无荧光吸收为止。冷
);BX51荧光显微境(日本 Olympus公司)。
冻干燥后得黄色目标产物
2方法
2.3MCF-7细胞对纳米粒摄取的定量测定
MCF-7细胞对荧光纳米粒摄取的定量测定参照
2.1空白及载药纳米载体的制备
Khin等8的方法:取指数生长期MCF-7细胞,用胰酶
空白PLGA纳米粒子的制备参照Wang等的方消化后接种于96孔细胞培养板上(100L-/孔,接种密
法,具体步骤如下:首先,称取100 ng PLGA溶解于度为3×10个/mL),在37℃、5%CO2.95%湿度的二
5ml二氯甲烷中,然后逐滴加人到含0.5%(w/y)PVA氧化碳培养箱中培养12h至细胞贴壁生长成单层,吸
的去离子水中,磁力搅拌器持续搅拌形成初乳,然后用出原培养液,用5 ml Dhank's缓冲液于培养箱中平
超声均质机以800r/