叶酸—壳聚糖-EGCG纳米粒的制备、结构特性及其生物活性研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cn1976
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在人类疾病发展史上,全球范围内,恶性肿瘤已成为严重威胁人类健康的主要疾病。目前的主要治疗方法药物选择性低,既杀伤肿瘤细胞,同时也会损害体内某些正常细胞,因而在治疗中常出现明显的毒性反应,影响疗效。研究表明,肿瘤细胞表面有大量叶酸受体,通过叶酸的靶向作用可以定位作用于癌细胞。EGCG是一种多酚类物质,具有降血脂、抗氧化、清除体内自由基等特殊生理功能功效。但是由于其不稳定性,易受外界环境的变化而降解或生成副产物,限制了其在各领域的应用。壳聚糖具有良好的生物相容性,安全无毒,在医疗和药物载体领域具有广阔的应用前景。目前国内外对叶酸偶联壳聚糖包埋EGCG的研究较少。鉴于此,本研究利用叶酸的靶向性,使叶酸偶联壳聚糖,利用离子凝胶法制备得到的叶酸-壳聚糖-EGCG纳米微球,增加EGCG的稳定性,提高EGCG的生物利用率,同时对制备工艺和包封EGCG工艺进行了优化、对纳米微球的基本特性进行表征以及对其体外抗肿瘤作用和机理进行研究。主要结果如下:1.叶酸偶联壳聚糖提取工艺研究采用均相的合成方法,先制备叶酸活性酯,再与壳聚糖进行偶联,且对产物进行了纯化,通过紫外光谱、红外光谱、MS质谱对产物的结构进行了确定与表征分析,确定了叶酸与壳聚糖成功偶联。选择CS浓度、CS初始pH和反应时间3个因素,分别进行单因素实验。在此基础上,选择CS浓度、CS初始pH和反应时间3个参数进行3因素3水平的中心组合设计实验,对实验组合进行优化,得出制备叶酸偶联壳聚糖的最佳工艺条件为:CS浓度为7.00mg/mL,CS初始pH为5.00,反应时间为24 h,得到的连接率达到了38.72%。2.叶酸偶联壳聚糖包封EGCG的工艺研究采用离子化凝胶法对纳米微球制备的FA-CS浓度、FA-CS的pH、EGCG浓度以及FA-CS/TPP这四个因素分别进行单因素实验,在单因素实验基础上,通过正交实验进一步优化FA-CS-EGCG-TPP-N的制备条件。得出制备叶酸偶联壳聚糖的最佳工艺条件为:FA-CS浓度为1.5 mg/mL, FA-CS的pH为4,EGCG浓度为0.8 mg/mL, FA-CS/TPP比值为5,得到的叶酸偶联壳聚糖对EGCG的包封率为66.64%。对FA-CS-EGCG-TPP-N纳米微球进行透射电镜观察,表征其粒径大小和分布和其带电情况的分布。结果表明,FA-CS-EGCG-TPP-N纳米微球形态稳定,形状规则,粒径也较均一,其平均粒径为457.0 nm,聚合分散系数(PDI)为0.560,微球表面的Zeta电位为+46.9 mV。3. FA-CS-EGCG-TPP-N体外抗肿瘤活性及其机理的初步研究通过MTT实验考察了FA-CS-EGCG-TPP-N对人乳腺癌MCF-7细胞株、人肺癌A549细胞株和小鼠乳腺癌4T1细胞株的增殖影响,发现人乳腺癌MCF-7细胞株对FA-CS-EGCG-TPP-N最为敏感,且呈剂量关系。通过激光共聚焦显微镜观察到标记有FITC的FA-CS-EGCG-TPP-N比CS-EGCG-TPP-N具有对肿瘤细胞的靶向性。划痕愈合实验表明,处理24 h后,FA-CS-EGCG-TPP-N对人乳腺癌MCF-7细胞的迁移转染能力具有明显的抑制作用。分别采用FITC-Annexin V/PI双染色法和PI单染色法检测FA-CS-EGCG-TPP-N对人乳腺癌MCF-7细胞凋亡和细胞周期的影响。结果表明,在一定浓度和一定作用时间范围内,FA-CS-EGCG-TPP-N显著诱导人乳腺癌MCF-7细胞凋亡;对人乳腺癌MCF-7细胞周期的抑制主要阻断在G0/G1期。
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