活性氧响应性的超支化聚合物药物递送系统的构建及其抗肿瘤应用

【作者】 刘冰； 张巍； 李国林； 白云龙；

【机构】 哈尔滨医科大学药学院；

【摘要】 目的:制备一种基于活性氧（ROS）响应性的超支化聚合物抗肿瘤药物递送系统,使两种药物协同靶向作用于肿瘤病灶,通过促进细胞凋亡实现高效的抗肿瘤效果。方法:疏水性抗肿瘤药物7-乙基-10-羟基-喜树碱（SN38）通过ROS敏感的硫醚键（-2S-）共价连接到超支化聚缩水甘油醚（HPG）上,形成SN38共轭-HPG（HPG-2S-SN38）两亲性聚合物。-HPG-2S-SN38物理封装通过产生ROS导致细胞凋亡的抗肿瘤药物肉桂醛（CA）,在水中自组装形成稳定的纳米胶束CA-Loaded HPG-2S-SN38。利用核磁共振（NMR）、凝胶液相色谱（GPC）、动态光散射（DLS）、透射电子显微镜（TEM）等对聚合物及胶束进行表征评价。激光共聚焦显微镜评价细胞摄取行为,通过MTT法检测抗肿瘤效果,通过流式细胞仪检测细胞凋亡。结果:NMR、GPC以及红外光谱等表征结果证明,成功制备了HPG-2S-SN38。DLS和TEM结果证明CA-LoadedH-PG-2S-SN38可以形成粒径较小（60nm）且稳定的纳米胶束。激光共聚焦显微镜显示CA-LoadedH-PG-2S-SN38胶束可以被细胞摄取,且在4小时内MCF-7细胞内的荧光强度随着时间的延长而逐渐增强。用MTT法测试对MCF-7、HELA和HN-4肿瘤细胞的增殖抑制率,实验结果显示CA-Loaded HPG-2S-SN38胶束对细胞生长抑制50%时所需要的药量(IC₅₀)明显小于物理混合的CA/SN38 IC₅₀值。凋亡实验结果显示物理混合的CA/SN38和CA-Loaded H-PG-2S-SN38引起的凋亡细胞所占的比例分别为47.4%和71.5%,CA-Loaded HPG-2S-SN38能诱导更多的细胞凋亡。讨论:成功制备了CA-loaded HPG-2S-SN38胶束,该胶束可以快速的进入肿瘤细胞,然后在细胞内高ROS环境下释放CA和SN38.首先释放的CA可以高效的诱导细胞产生ROS,进一步加快了胶束的解组装和SN38的释放。与HPG-2S-SN38胶束和物理混合的CA/SN38相比,CA-loaded HPG-2S-SN38胶束可以使细胞内产生更多的ROS,可以高效的通过诱导细胞凋亡来提高对肿瘤细胞生长的抑制。CA-loaded HPG-2S-SN38胶束具有高效的抗肿瘤效果,有很大的潜能成为一种新的抗肿瘤药物靶向递送系统。更多还原