pH敏感的小分子前藥協(xié)同輸送體系的構(gòu)建及體內(nèi)外抗腫瘤活性研究化療是臨床上治療惡性腫瘤主要的治療策略,然而許多一線抗癌藥物如5-氟尿嘧啶(5FU)、阿霉素(DOX)等由于腫瘤選擇性較差,導(dǎo)致治療效果不顯著并且伴隨著嚴(yán)重的毒副作用。近年來(lái),隨著納米藥物輸送體系的不斷發(fā)展和深入研究,具有良好生物相容性的小分子納米前藥輸送體系成為腫瘤治療的研究熱點(diǎn)。小分子前藥不僅保留了傳統(tǒng)物理包埋納米藥物載體及高分子前藥的優(yōu)點(diǎn),而且具有結(jié)構(gòu)明確、制備簡(jiǎn)單、載藥量高、代謝清楚等優(yōu)勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)藥物的精確調(diào)控,增強(qiáng)化療效果。然而,目前小分子納米前藥輸送體系依然沒(méi)有在臨床上得到應(yīng)用,究其原因是腫瘤內(nèi)部存在生理屏障,僅僅通過(guò)腫瘤的滲透和滯留(EPR)效應(yīng)無(wú)法在腫瘤部位取得理想的藥物濃度,以及被腫瘤細(xì)胞攝取后小分子前藥無(wú)法短時(shí)間內(nèi)快速釋放藥物,影響殺死腫瘤細(xì)胞能力。鑒于此,迫切需要開(kāi)發(fā)一種新型的小分子前藥納米輸送體系,結(jié)合協(xié)同給藥的優(yōu)勢(shì),顯著提高藥物在腫瘤部位的靶向富集、細(xì)胞攝取以及胞內(nèi)可控釋放藥物的能力。由于腫瘤細(xì)胞異常的代謝,導(dǎo)致腫瘤組織微環(huán)境與正常組織存在差異。因此可利用腫瘤組織特異的微環(huán)境實(shí)現(xiàn)藥物在腫瘤部位的靶向富集和可控輸送。pH敏感的藥物輸送體系由于具有酸響應(yīng)基團(tuán)或化學(xué)鍵,可特異性地識(shí)別腫瘤微酸環(huán)境。所以,選擇合適的酸響應(yīng)基團(tuán)或化學(xué)鍵,并且通過(guò)進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,有望構(gòu)建理想的pH敏感的小分子前藥輸送體系。研究表明,在同等微酸條件下,原酸酯鍵的水解能力比乙縮醛,縮酮,腙鍵等快1-4個(gè)等級(jí)。因此,可選擇原酸酯鍵構(gòu)建兼具腫瘤靶向富集及可控、高效釋藥的pH敏感小分子前藥。本論文基于原酸酯鍵、5-氟尿嘧啶和硬脂醇構(gòu)建了pH敏感的小分子前藥輸送體系,再通過(guò)包埋疏水性化療藥物阿霉素(DOX)制備pH敏感的小分子前藥協(xié)同輸送體系,最后通過(guò)一系列體內(nèi)外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)評(píng)估其化療效果。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)硬脂醇與2,2,2-三氟-N-(2-甲氧基-[1,3]二戊烷-4-亞甲基)乙酰胺(OE)進(jìn)行酯交換,產(chǎn)物與5-氟尿嘧啶-1-乙酸進(jìn)行酰胺反應(yīng),制成具有pH敏感的的小分子前藥(C18-oe-fu),作為對(duì)照,硬脂醇與5-氟尿嘧啶-1-乙酸直接反應(yīng)合成不含原酸酯鍵的5-氟尿嘧啶小分子前藥(C18-5fu),分別通過(guò)1HNMR、13CNMR和質(zhì)譜證實(shí)兩種前藥小分子合成正確。(2)利用水包油單層乳液揮發(fā)法將兩種小分子前藥分別制備成5-氟尿嘧陡納米前藥輸送體系(NP1)和pH敏感的5-氟尿嘧啶納米前藥系輸送體系(NP2)。通過(guò)透射電鏡(TEM)和納米粒度儀(DLS)測(cè)定兩種前藥納米輸送體系的粒徑都在200nm以內(nèi),并且形貌規(guī)整、呈球形結(jié)構(gòu)。原酸酯核磁共振和粒徑降解實(shí)驗(yàn)顯示NP2在中性環(huán)境原酸酯鍵無(wú)降解、粒徑無(wú)變化,在pH5.0條件下原酸酯鍵降解、粒徑逐步減小;而NP1在pH7.4和pH5.0時(shí)原酸酯鍵都未降解、粒徑都無(wú)變化。通過(guò)NP1和NP2的體外降解行為對(duì)比,結(jié)果表明鍵合原酸酯鍵的NP2具有腫瘤胞內(nèi)pH可降解特性。(3)將另一種抗腫瘤藥阿霉素包載在小分子前藥納米制劑的內(nèi)部制備成雙重載藥納米前藥輸送體系NP/DOX,測(cè)得其粒徑約200nm,粒徑相對(duì)較小,NP1/DOX和NP2/DOX藥物載藥量分別為20.7%和15.4%。體外藥物釋放實(shí)驗(yàn)表明,NP1/DOX中5-氟尿嘧啶和阿霉素在pH7.4和pH5.0條件下釋放緩慢,120小時(shí)后釋放20%左右,而NP2/DOX中5-氟尿嘧啶和阿霉素在pH7.4條件下釋放緩慢,但在pH5.0條件下釋放加速,120小時(shí)后釋放80%左右。激光共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞儀測(cè)定的結(jié)果顯示,兩種納米前藥輸送體系協(xié)同輸送體系均可被A549,HepG-2和H22細(xì)胞有效攝取A549,HepG-2和H22細(xì)胞在體外有效攝取,且NP2/DOX的攝取能力強(qiáng)于NP1/DOX,這可能是由于pH敏感的納米前藥輸送體系協(xié)同輸送體系被腫瘤細(xì)胞攝取后在胞內(nèi)更易降解、釋放藥物的原因。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明,與三種癌細(xì)胞共培養(yǎng)24和48小時(shí)后,無(wú)論空白還是載阿霉素前藥,pH敏感的小分子前藥輸送體系都表現(xiàn)出更強(qiáng)的殺死腫瘤細(xì)胞的能力,這與其胞內(nèi)較快的酸響應(yīng)性和藥物釋放能力密切相關(guān)。另外,細(xì)胞凋亡實(shí)驗(yàn)結(jié)果同樣表明,pH敏感的納米前藥輸送體系具有更有效的促進(jìn)細(xì)胞凋亡的能力。(4)小分子前藥納米輸送體系在小鼠體內(nèi)的藥物分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pH敏感的小分子前藥輸送體系可顯著增強(qiáng)血液及腫瘤部位的藥物濃度,且可降低藥物在正常組織的分布。體內(nèi)抑瘤實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pH敏感的小分子前藥納米協(xié)同輸送體系具有更強(qiáng)的抑瘤效果,且可顯著延長(zhǎng)負(fù)瘤小鼠的壽命。綜上所述,結(jié)構(gòu)明確、