肿瘤细胞核靶向糖脂嫁接物药物递释系统的制备与评价文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

一．文献综述

肿瘤是现今导致人类死亡的第二大疾病，近年来肿瘤防治相关研究已成为药剂学领域研究热点。药物分子最大限度地分布到药物作用位点，是实现药物高效安全治疗的物质基础。但受药物分子自身理化性质的限制，能够进入到作用位点的药物分子数量非常有限，是导致现有药物毒副作用大、疗效低的主因。亚细胞结构靶向和释放，是实施药物递释系统高效安全治疗的关键。采用相应的配体、抗体靶向技术，以及亲脂性阳离子、核定位信号肽修饰等靶向技术，可实现针对包括线粒体、细胞核在内的亚细胞结构靶向。

将两亲性聚合物溶解在水性介质中，当其浓度高于临界胶束浓度 (criticalmiceleconcentration, CMC) 时,在分子间的氢键、静电相互作用和范德华力等推动下可自聚集形成聚合物胶束。聚合物胶束一般呈球形，具有独特的核-壳结构，其疏水性内核可包封亲脂性的抗肿瘤药物，亲水性外壳有利于胶团在水性环境的稳定性。聚合物胶团可以通过主动或被动的方式，实现药物的靶向给药：可通过增强的渗透及滞留效应(enhancedpermeability and retention effect，EPR)被动靶向肿瘤部位；通过胶团的表面修饰(如多肽等)，实现药物的主动靶向。

壳聚糖(chitosanoligosaccharide，CSO)是一类由氨基葡萄糖组成的阳离子聚合物，具有很好的生物相容性、低毒性和可生物降解性。硬脂酸（steric acid,SA）是人体内新陈代谢的重要中间体，生物相容性好。通过低分子量壳聚糖和硬脂酸化学嫁接得到的两亲性糖脂嫁接物，在水性介质中可自发形成聚合物胶束，是一种良好的抗肿瘤药物的载体，能发挥靶向、缓释的作用。以壳聚糖硬脂酸糖脂嫁接物为载体母核，采用核定位信号肽修饰糖脂嫁接物载体，选用细胞毒性类化疗药物阿霉素为模型药物，设计肿瘤细胞核靶向的糖脂嫁接物药物递释系统可提高载体的细胞核靶向性。

二．研究方法

糖脂嫁接物载体制备：采用酶解法得到低分子量的壳聚糖，以碳二亚胺为交联偶合剂，将疏水性的硬脂酸共价结合到壳聚糖的自由氨基上，得到壳聚糖-硬脂酸嫁接物。

糖脂嫁接物载体靶向修饰：取核定位信号肽（Nuclear localization signal, NLS）修饰CSO-SA得到NLS-PEG-CSO-SA。

理化性质评价：三硝基苯磺酸法及核磁共振法测定氨基取代度；芘荧光法测定糖脂嫁接物载体临界胶束浓度；微粒粒度与表面电位仪，测定嫁接物载体的粒径与表面电位；透射与扫描电镜、原子力显微镜研究嫁接物载体的空间结构。

细胞核核膜摄取评价：采用无细胞膜屏障细胞核核膜转运模型，评价肿瘤细胞核膜对载体的摄取。

亚细胞结构靶向性评价：采用激光共聚焦显微镜，观察糖脂嫁接物载体的细胞核的共定位情况，研究载体细胞核靶向性。

药物递释系统制备：以阿霉素为模型药物，透析法制备糖脂嫁接物载体药物递释系统。

理化性质评价：微粒粒度与表面电位仪，测定药物递释系统的粒径与表面电位；透射与扫描电镜、原子力显微镜研究药物递释系统的空间结构。

药物含量测定与体外释放：采用荧光分光光度法、HPLC定量检测方法，测定药物递释系统的药物包封率与载药量。以透析袋法经时取样，测定药物递释系统的体外溶出。

亚细胞结构靶向性评价：采用激光共聚焦显微镜，观察糖脂嫁接物药物递释系统的细胞核的共定位情况，研究药物递释系统的细胞核靶向性。

亚细胞结构内药物释放评价：荧光能量共振转移（Fluorescence resonance energy transfer, FRET）法评价药物释放，分子信标（Molecular beacon, MB）法定量测定药物释放。

药物递释系统细胞药效：药物递释系统与肿瘤细胞共孵育，经时取样。采用MTT法和细胞凋亡蛋白检测法，分别测定阿霉素的IC50值及蛋白活性，确定药物递释系统的细胞药效。

药物递释系统细胞内经时分布：采用FITC标记的糖脂嫁接物药物递释系统，与肿瘤细胞共孵育，经时取样观察药物递释系统的细胞内及亚细胞结构的空间经时分布。

三．拟解决的问题

药物分子靶点主要集中在亚细胞结构，构建亚细胞结构靶向药物递释系统新理论，阐明药物递释系统靶向与内环境敏感释放及实现体内高效安全治疗之间的关系意义重大。本课题设计肿瘤细胞核靶向的糖脂嫁接物药物递释系统，以壳聚糖硬脂酸糖脂嫁接物为载体母核，采用核定位信号肽修饰糖脂嫁接物载体，选用化疗药物阿霉素为模型药物。评价细胞核靶向药物递释系统的理化性质，测定核定位信号肽修饰糖脂嫁接物的载药性能，研究药物递释系统的细胞核靶向能力及抗肿瘤药效。

参考文献

[1] Zhou F, Zhang J, Li P, Niu F, Wu X, Wang G, Roberts MS. Toward a new age of cellular pharmacokinetics in drug discovery [J]. Drug Metab Rev, 2011, 43(3): 335-345.

[2] Hou Z, Zhang Y, Deng K, Chen Y, Li X, Deng X, Cheng Z, Lian H, Li C, Lin J. UV-Emitting Upconversion-Based TiO2 Photosensitizing Nanoplatform: Near-Infrared Light Mediated in Vivo Photodynamic Therapy via Mitochondria-Involved Apoptosis Pathway[J]. ACS Nano, 2015, 9(3): 2584-2599.

[3] Sui M, Liu W, Shen Y. Nuclear drug delivery for cancer chemotherapy[J]. J Control Release, 2011, 155(2): 227-236.

[4] Li L, Sun W, Zhong J, Yang Q, Zhu X, Zhou Z, Zhang Z, Huang Y. Multistage Nanovehicle Delivery System Based on Stepwise Size Reduction and Charge Reversal for Programmed Nuclear Targeting of Systemically Administered Anticancer Drugs[J]. Adv Funct Mater, 2015,25(26): 4101-4113.

[5]张晓君,王东凯, 韩晓.聚合物胶束作为药物传递系统的研究进展[J].中 国 药 剂 学 杂 志,2009,7(3):177-183.

[6]毛世瑞,田 野,王琳琳.药物纳米载体聚合物胶束的研究进展[J].沈阳药科大学学报.2010,27（12）：933-985.

[7]郭晨莹，王恒等.应用PAMAM dendrimers作为DNA运送载体的体外研究.

[8]Yong-Zhong Du, Li-Li Cai, Ping Liu, Jian You, Hong Yuan, Fu-Qiang Hu.Tumor cells-specific targeting delivery achieved by A54 peptide functionalized polymeric micelles[J].Biomaterials,2012,33(34):8858-8867.

[9]Fu-Qiang Hu, Pan Meng, You-Qin Dai, Yong-Zhong Du, Jian You, Xiao-Hong Wei, Hong Yuan.PEGylated chitosan-based polymer micelle as an intracellular delivery carrier for anti-tumor targeting therapy[J].European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics,2008,70(3):749-757.

[10]Yong-Zhong Du, Ping Lu, Jian-Ping Zhou, Hong Yuan, Fu-Qiang Hu.Stearic acid grafted chitosan oligosaccharide micelle as a promising vector for gene delivery system: Factors affecting the complexation[J].International Journal of Pharmaceutics,2010,391(1-2):260-266.

[11]Yong-Zhong Du, Qi Weng, Hong Yuan, Fu-Qiang Hu.Synthesis and Antitumor Activity of Stearate-g-dextran Micelles for Intracellular Doxorubicin Delivery[J].ACS Nano, 2010, 4(11): 6894-6898.