基于玉米醇溶蛋白-透明质酸为载体的靶向纳米药物研究

玉米醇溶蛋白由于其优异的自组装特性、良好的抗胃酸分解特性、独特的溶解特性、良好的生物相容性、可再生性、可降解性,被广泛应用于食品加工和生物递送药物体系。不同的给药方式对纳米药物载体提出了不同的要求。本文针对注射给药和口服给药两种给药方式的瓶颈问题,合理设计了基于玉米醇溶蛋白/透明质酸(Zein-HA)的复合基纳米药物,并分别对其进行了化学修饰改性,考察了其理化性质和生物学细胞水平的表征。主要研究内容如下:(1)以玉米醇溶蛋白(Zein)和透明质酸(HA)作为原料,采用三因素四水平的正交实验表,利用GW-572016作用搅拌透析的方法,使用渴望函数对不同因素水平进行分析,制备得到了均一度较高的球形两亲性纳米颗粒。实验结果表明,玉米醇溶蛋白-透明质酸-聚乙二醇基纳米药物(Zein-HA-PEG)在体外条件下,具备良好的酸响应特性和电荷反转能力,进一步的生物水平实验表明Zein-HA-PEG基纳米药物具备较高的CD44特异性细胞摄取能力、较强的细胞毒性水平和较高的3D肿瘤球渗透能力,适用于注射给药途径。(2)使用超声透析法,利用渴望函数对四因素四水平的正交实验数据进行分析,得到最优组的反应条件。使用最优反应条件进一步制备得到了具备独特抗胃酸分解特性以及优异溶解特性的玉米醇溶蛋白-透明质酸-羟基喜树碱纳米药物(Zein-HA@HCPT)。发现Zein-HA@HCPT纳米药物表现出优异的生物学稳定性、控缓释治疗能力和独特的抗胃酸分解特性。且疏水性药物HCPT被包封后晶型表现为无定形形态,这有利于药物溶出,改善其生物利用度。其次,Zein-HA@HCPT纳米药物在结肠部位的累积释放量较高,表现出优异的结肠靶向特性。细胞毒性结果表明,未载药的Zein-HA纳米载体表现出安全的生物相容性,而Zein-HA@HCPT纳米药物具有较高的细胞毒性。(3)利用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺(EDC)/N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化HA中的羧基(-COOH)与L-精氨酸(L-ARG)进行化学偶联,成功制备了同时具备气体治疗功PF-07321332体内能与化学治疗功能的玉米醇溶蛋白-透明质酸-精氨酸@盐酸阿霉素纳米药物(Zein-HA-LARG@DOX)。研究表明,Zein-HA-LARG@DOX纳米药物在体外模拟的细胞微环境中具备优异的NO释放能力,同时制备得到的Zein-HA-LARG@DOX纳米药物具备高效的L-ARG载药效率(9.8%)和DOX载药效率(10.3%),体外释放NO和DOX实验也进一步证实了Zein-HA-LARG@DOX纳米药物优异的酸敏感和透明质酸酶敏感特性。细胞毒性实验进一步体现了NO可以促进癌细胞对化疗药物DOX的敏感性。综上所述,本论文针对纳米药物在静脉注射中渗透性差、穿透能力低等瓶颈问题以及在口服剂型中靶向new infections能力弱等问题,针对性设计了具备酸敏感和酶敏感特性的基于玉米醇溶蛋白-透明质酸复合载体的靶向纳米药物,用于改善静脉注射给药和口服给药的瓶颈问题,为药物递送领域的研究和应用提供了新思路。