关键词:
纳米药物递送系统
生物相容性
pH智能响应
结肠相关疾病治疗
摘要:
随着纳米技术研究的不断进步,智能纳米药物递送系统因具有可精准调控药物释放、提高药物靶向性、降低副作用等优势,有望成为治疗结肠炎、肿瘤等复杂疾病的重要手段。本研究致力于探索新型纳米药物递送系统在结肠相关疾病的应用。通过精准设计,成功构建了两种具有不同功能特点的纳米递送系统,分别为pH触发释放的虾青素纳米递送系统和负载STING抑制剂MSA-2的超分子纳米药物。这两种系统均展现出优异的生物相容性、稳定性和靶向性,为结肠炎和结肠癌的治疗提供了新的解决策略。本论文具体研究内容和结论如下:
1.通过超声辅助岩藻多糖(FUC)和壳寡糖(COS)自组装的方式,构建出一种pH触发释放的纳米递送系统(FC-ATX NPs),实现对虾青素(ATX)的高效封装。经过比例优化探究,获得了具有独特“豆荚”结构的FC-ATX NPs。这些纳米颗粒的平均粒径小且分布均匀,表现出较强的负电荷特性(Size=168.80±5.15 nm,PDI=0.13±0.01,Zeta=-13.95±1.05 m V)。同时,FC-ATX NPs对ATX的封装效率和装载效率分别为86.20±2.10%和5.97±0.71%,显示出对ATX的高封装能力。在稳定性测试中,FC-ATX NPs在4℃下储存长达60天仍保持稳定,且对紫外线、热、酸碱等多种环境刺激均展现出良好的稳定性,这为其实际应用提供了重要保障。进一步的ABTS+和H2O2抗氧化实验则验证了FC-ATX NPs具有强抗氧化能力,为其在抗氧化治疗领域的应用奠定了基础。体外释放模拟实验验证了FC-ATX NPs的pH触发肠道靶向持续释放特性,使得药物能够更精准地到达作用部位,提高治疗效果。细胞实验则证明,FC-ATX NPs不仅具有良好的生物相容性,还能有效保护细胞免受氧化损伤。此外,载体中的FUC和COS促进了细胞对ATX的摄取,增强了Caco-2单层的渗透性,并有效清除细胞内过量的活性氧,进一步增强了其治疗效果。在小鼠结肠炎模型中,FC-ATX NPs显著增强了肠上皮细胞的药物吸收,实现在炎症部位有效积累并缓解葡聚糖硫酸钠(DSS)引起的结肠炎症状,为结肠炎治疗提供了一种安全有效的口服靶向递送策略。
2.利用环糊精多糖主客作用力巧妙负载了STING抑制剂MSA-2,成功构建了一种简单、安全且高效的pH响应超分子纳米药物(PCGM NPs),旨在实现肿瘤生长的显著抑制与抗肿瘤免疫的强化。PCGM NPs平均粒径较小且分布均匀(Size=144±9.60 nm,PDI=0.067±0.004),同时带有较强的负电荷(Zeta=-6.89±0.59 m V),这为其在生物体内的稳定存在和高效递送提供了有力保障。体外释放模拟实验证明了PCGM NPs具有pH触发的肿瘤微环境靶向持续释放特性,确保药物能够精准地释放于肿瘤部位,进而提升治疗效果并减少不必要的副作用。细胞实验进一步验证了PCGM NPs对结肠癌细胞系(CT26细胞)的毒性及免疫增强能力,凸显了其在结肠癌治疗领域的巨大应用潜力。此外,借助CT26细胞肿瘤球渗透实验和小鼠体内荧光成像技术,进一步验证了PCGM NPs具备出色的肿瘤靶向和富集能力,从而大幅提升治疗效果。体内治疗与生物安全性实验的结果则进一步巩固了PCGM NPs在抑制CT26肿瘤生长和增强抗肿瘤免疫方面的良好表现,同时未观察到明显的毒性反应,充分证明了其优异的生物安全性。本研究不仅提供了一种有效的肿瘤生长抑制方法,更为构建高效的结肠癌治疗靶向递送系统提供了新的思路和方向。
综上所述,本研究通过构建新型刺激响应性纳米药物递送系统,为结肠相关炎症和肿瘤生长抑制提供了有效的解决方案。这些系统的成功构建和应用不仅提高了药物的生物利用度和治疗效果,降低了副作用的发生,为临床应用奠定了坚实基础。同时丰富了疾病治疗手段,为纳米药物递送领域的发展注入了新的活力。