结肠癌靶向纳米给药系统的制备及体外释药研究开题报告
2020-05-01 08:49:26
1. 研究目的与意义(文献综述)
结肠癌是常见的发生于结肠部位的消化道恶性肿瘤,好发于直肠与乙状结肠交界处。发病率占胃肠道肿瘤的第3位。针对结肠癌的主要治疗手段仍然是化学疗法。这种方法主要是通过口服或静脉注射抗癌药,经过人体血液循环到达结肠部位,从而杀死癌症细胞。但这种治疗方法缺乏选择性,在正常器官和组织中也会分布药物。这样不仅降低了药物的利用率,而且还会对正常细胞造成严重的毒副作用。口服结肠靶向给药系统(ocsdds)能将药物传递至结肠,避免药物在胃和小肠处释放和吸收,因而有望解决上述问题。根据设计原理的不同,常将ocsdds分为四类:ph依赖型、时间依赖型、酶依赖型和压力依赖型。虽然这些系统能将药物有效传递至结肠,但对结肠病灶区却缺乏选择性。因此,如何提高ocsdds的选择性和降低毒副作用成为了研究的关键。
随着科学技术的发展,高分子材料作为药物控释载体逐渐引起了科学工作者的关注。高分子药物控释系统就是以可生物降解或生物相容性好的高分子材料作为载体,药物或生物大分子通过与载体间的相互作用,制成一定的剂型,将其有效释放在人体病变的部位,从而达到治疗的目的。其中,药物与高分子材料形成的聚合物胶束是高分子药物控释系统中发展较快的一种新型药物控释系统,这种纳米粒以亲水基团为外壳、疏水基团为内核,通过自组装形成有序的聚集体。它在可控药物释放、基因治疗、细胞成像、疾病诊断等领域都有很大的应用价值,是目前国际上研究的热点之一。如s yang等合成了一种新型接枝共聚物胶束,即壳聚糖-β-聚乙烯亚胺-尿酸(cpu),用于包载toll样受体4sirna(tlr4-sirna)和多柔比星(dox)。体外实验表明,抗癌药物能够在正常生理条件下持续释放。此外,细胞实验中发现包载tlr4-sirna的聚合物胶束能够抑制a549细胞的迁移和侵入。在具有肺肿瘤的balb/c小鼠的体循环中,胶束显示出优异的抗肿瘤效果和低毒性。这些结果证明了具有靶向功能的新型共聚物胶束具有巨大的潜力,能够高效地应用于癌症治疗。
谷胱甘肽(gsh)是一种天然三肽,由三种氨基酸组成。 gsh和含有二硫键的氧化型谷胱甘肽(gssg)是人体细胞中最丰富的氧化还原对,它们在细胞内的线粒体、细胞质、核酸中,以及分泌途径和细胞外中维持着动态平衡的还原电势。在体液(例如血液)、细胞外基质中,以及在细胞的表面,富含着许多以二硫键的形式存在的蛋白质,这是由于这些部位gsh的浓度相对较低,接近2-20 μm,导致了相对较高的还原电势。相比之下,细胞内由于还原型辅酶Ⅱ(nadph)以及谷胱甘肽还原酶的存在,gsh的浓度达到0.5-10 mm,从而使细胞内维持着一个相对较低还原电势。谷胱甘肽响应性聚合物纳米载体正是利用了这种细胞内和细胞外之间的还原电势差,用于许多生物分子(例如dna、反义寡核苷酸(asodn)、sirna)、蛋白质以及小分子药物的体内运输。而且有趣的是,癌组织与正常组织相比,具有高度的还原性和缺氧性,且癌组织中gsh的浓度比正常组织中高出至少4倍。纳米载体在通过表皮的epr效应浓集在结肠的癌病变区后,通过内吞机制直接进入癌细胞,并响应胞内环境释放药物。故可以利用癌细胞内外的gsh浓度差,来构建一种刺激信号用于肿瘤靶向纳米给药系统的胞内释药。如xiao d等将dox、含有二硫键的二丙烯酸酯和peg-nh2用一锅法制备了dox-dsda-peg的前药胶束;另外用不含二硫键的六亚甲基二丙烯酸酯制备了dox-hdda-peg的前药胶束。在体外药物释放发现,含有二硫键的dox-dsda-peg前药胶束能够在72小时内,浓度为1 mm谷胱甘肽的条件下累积释放出dox。细胞摄取实验中,用a549细胞将dox、dox-hdda-peg和dox-dsda-peg分别培养4小时和8小时,结果显示dox-dsda-peg的胶束由a549细胞摄取并分配至细胞核。谷胱甘肽响应性可降解胶束作为药物自体输送系统用于肿瘤治疗是可行的。
2. 研究的基本内容与方案
(1)研究内容
1. 巯基化羧甲基壳聚糖(mba-g-cmcs)的制备;
2. 二硫键交联的纳米粒的制备及表征;
3. 研究计划与安排
第一~二周:查阅相关文献资料,确定研究方案,完成开题报告;
第三周:准备实验材料;
第四~六周:巯基化羧甲基壳聚糖(mba-g-cmcs)的制备;
4. 参考文献(12篇以上)
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[3] shu x z, liu y, palumbo f, prestwich g d. disul#64257;de-crosslinked hyaluronan-gelatinhydrogel #64257;lms: a covalent mimic of theextracellular matrix for in vitro cell growth [j]. biomaterials, 2003(24):3825-3834.