- 水凝胶
高分子水凝胶是一种能在水中溶胀并保持大量水分而不溶解的聚合物。根据水凝胶对外界刺激的响应情况,水凝胶可以分为两大类,一类是普通水凝胶,对外界刺激不敏感;另一类是智能型水凝胶,对于外界诸如光、电、压力、pH、温度等的刺激有着强烈的响应,表现为体积的变化、形态的变化等。在众多的智能型水凝胶中,有一种在人体温度附近为凝胶状态,偏离人体温度时为溶液状态的水凝胶材料近年来引起了人们的注意。这种可注射性水凝胶在偏离体温时,以溶液状态存在,在此状态下可以包埋如多肤、蛋白质、细胞等生物活性物质,当注射于皮下组织、肌肉组织后,由于温度的变化,包含有活性物质的溶液迅速转变为凝胶,活性物质在扩散作用和凝胶自身降解作用双重推动下,从凝胶内平稳释放出来,达到了长效缓释的效果。在包埋过程中,由于没有涉及任何有机溶剂,不易使包埋物质的活性物质失活,这是其他固体制剂不可比拟的优点。PH温度双重敏感型水凝胶,并将其粒径控制在100nm以下,可以有很好的渗透性,在肿瘤部位有足够的停滞时间。在生理温度(37摄氏度)条件下,药物随着水分被包裹在水凝胶内部,当温度高于生理温度(局部病变导致的高温或外界事假局部高温时)药物随着水分被排挤出,从而被释放。此外,由于肿瘤组织和正常组织细胞液的PH不同,PH敏感型水凝胶也提高了对肿瘤组织的靶向性。另外,水凝胶的可注射性比其他固体制剂的移植埋人使用简单易行,无需手术,创伤小。近年来研究比较多的有壳聚糖基水凝胶,聚乙二醇基水凝胶等。
2. 还原敏感技术
具有特定结构的药物递送系统能选择性的浓集于肿瘤组织,经肿瘤部位环境刺激(如PH、温度、超声等),可在靶部位有效释药从而增加药物的疗效,降低药物的不良反应。 细胞内主要的还原物质谷胱甘肽( GSH) 浓度约为0. 5 - 10 mmol /L,和胞外( 2 - 20 mu;mol /L) 相差3 个数量级。而肿瘤组织其细胞内的GSH含量至少是正常细胞内的4-10倍以上。细胞内与细胞外GSH含量的显著差异是设计还原敏感型药物递送系统的前提,鉴于肿瘤细胞内具有更强的还原性环境,可以构建对肿瘤细胞内还原性环境特异性敏感的细胞内触发式释药系统,用于化学药物、蛋白质、核酸的细胞内或细胞器定位递送。还原环境触发式细胞内释药系统,系针对肿瘤细胞内独特的强还原环境,通过在载体主链。侧链或交联剂中引入二硫键来设计。由于二硫键在细胞外较弱的还原性环境中可稳定存在,但在肿瘤细胞易与高浓度的还原性物质发生反应,二硫键断裂,载体解体,达到定位释药的目的。
3.普鲁兰糖
普鲁兰糖亦称茁霉多糖、出芽短梗孢糖、芽霉菌糖或普聚多糖。1939 年 Baner 在出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans)发酵液中发现一种黏性物质,即普鲁兰糖。1959 年 Bender 等首先表征了出芽短梗霉菌发酵产生的普鲁兰糖是由中性葡萄糖组成,他认为普鲁兰糖是由2个alpha;-1,4-糖苷键连接alpha;-D-葡萄糖环形成麦芽三糖,再经alpha;-1,6-糖苷键连接的直链型大分子,并定名为普鲁兰糖(pullulan)。普鲁兰糖是无色、无味的高分子物质,具有以下安全性,生物可降解性等特性。动物实验表明,普鲁兰糖不会引起任何生物学毒性和异常状态,可以安全地用于食品及药品。
4.beta;-环糊精
beta;-环糊精(beta;-CD) 是一种天然环糊精。是由7 个葡萄糖分子以alpha;-1,4 糖苷键相连构成的具有筒状分子结构的化合物。它具有特殊的包络或包接能力, 化学及生物性质稳定, 能够提高药物的溶解性,掩盖药物的不良气味等。自20纪初环糊精(CD)被分离得到以来,人们对其研究不断取得新的进展。不仅提高了环糊精的产量,而且对天然环糊精进行了结构改造,合成了一系列具有独特性能的环糊精衍生物。目前,环糊精除了在医药工业方面有广泛的用途外,还在食品、化装品、环境保护、色谱分析等方面也得到了应用。一些药物制成环糊精包合物后,其溶解度、生物利用度、化学稳定性、不良嗅味、刺激性等某一方面可能有明显的改善,因此环糊精作为一种药物辅料在药物制剂方面有着重要的应用价值。
研究目的和意义
环糊精具有一定的肾毒性,能与细胞膜组分发生作用,对细胞产生伤害,且许多由环糊精包合的注射剂有一定的致敏性;故考虑将普鲁兰主链包裹在环糊精表面,从而降低环糊精的致敏性。且普鲁兰多糖是肝细胞表面去唾液酸糖蛋白受体的特异性配基,对肝脏具有主动靶向性,试验发现普鲁兰多糖纳米粒携载药物主要蓄积于小鼠肝脏,用作肝靶向药物载体材料具有独特优势。通过二硫键将普鲁兰多糖与环糊精接枝共聚,形成具有氧化还原敏感性的Pull-ss-CD共聚物,该共聚物载药进入肿瘤细胞后,在谷胱甘肽的作用下因二硫键的断裂,首先释放一分药物,随后断裂的环糊精仍可持续释放药物,延长药物作用时间,直至将肿瘤细胞杀死。
本课题主要研究普鲁兰糖-SS-环糊精的合成方法及性能,主要解决的问题包括以下几个方面:
