试议靶向多功能聚合物囊泡用于蛋白质高效包裹及肝靶向细胞内释放

论文导读：S-PCL含量的增加而增多。为了进一步增强蛋白质药物的抗肿瘤效果，第三章我们探讨了Gal-PEG-PCL含量不同的肝靶向聚合物囊泡。MTT实验结果表明，装载CC的靶向囊泡在和HepG2肝癌细胞孵育48小时后，随Gal-PEG-PCL含量由0增至10、20、30和40wt.%，HepG2细胞的生存率也以8

1.9%降低到60.6%、49.5%、42.2%和35%，揭示了该囊泡的肝靶向性

摘要：由双亲性聚合物自组装形成的聚合物囊泡具有被疏水性膜和外界隔离开的亲水性内腔、能包裹亲水性和疏水性药物，且其稳定性高、壁膜性质可调，已成为一类重要的蛋白质药物载体，在肿瘤治疗上具有巨大潜力。在本文中，我们设计制备了肝癌靶向、还原敏感、具有不对称膜结构的生物可降解聚合物囊泡用于蛋白质的高效包裹及肝癌细胞内的释放。该囊泡基于偶联半乳糖的聚乙二醇-聚己内酯（Gal-PEG-PCL）（提供肝靶向性）、PEG-PCL-聚丙烯酸二乙氨基乙酯（PEG-PCL-PDEA）（形成具有不对称膜的囊泡、高效装载蛋白和内涵体逃逸）和PEG-SS-PCL（提供还原敏感性）三个组分。我们体系地探讨了囊泡系统中PEG-SS-PCL的含量及Gal-PEG-PCL的含量对囊泡的粒径、还原敏感性、蛋白质药物的包裹量和释放速度，或是细胞内吞和抗癌活性等方面的影响。在第二章我们主要探讨了由PEG-PCL-PDEA/PEG-SS-PCL组成的两组分囊泡。探讨发现，囊泡的粒径随着PEG-SS-PCL含量由0增多至100%而由95.5纳米增多到210.2纳米。由于囊泡内表面的PDEA链段的质子化，使其与蛋白质之间存在强静电相互意义，所从该囊泡对蛋白质牛血清蛋白（BSA）、细胞色素C（CC）和卵清蛋白（OVA）的包封率高（达90%）。体外释放实验表明，随着PEG-SS-PCL含量的增加，蛋白质释放速度加速，说明蛋白质能够可控释放。更可贵的是，释放出来的蛋白质仍然保持了其生物活性。共聚焦激光显微镜（CL）结果表明，蛋白质能够被运送到癌细胞的细胞质中，且细胞质中蛋白质的量随PEG-SS-PCL含量的增加而增多。为了进一步增强蛋白质药物的抗肿瘤效果，第三章我们探讨了Gal-PEG-PCL含量不同的肝靶向聚合物囊泡。MTT实验结果表明，装载CC的靶向囊泡在和HepG2肝癌细胞孵育48小时后，随Gal-PEG-PCL含量由0增至10、20、30和40wt.%，HepG2细胞的生存率也以81.9%降低到60.6%、49.5%、42.2%和31.5%，揭示了该囊泡的肝靶向性随着Gal比例的增多而逐渐增强。加入自由的半乳糖的抑制实验和CL观察结果都验证了该肝靶向囊泡通过半乳糖和ASGP-R的受体介导机制靶向进入HepG2细胞。特别值得关注的是，装载了天然免疫细胞的细胞凋亡介导蛋白颗粒酶B（GrB）的靶向囊泡对HepG2细胞造成明显的靶向性的细胞凋亡（半致死量为2.7nM）。所从，该肝癌靶向、还原敏感、具有不对称膜结构的生物可降解聚合物囊泡为高效蛋白质的包裹及肝癌细胞内释放提供了理想的平台。关键词：肝靶向论文还原敏感论文不对称囊泡论文生物可降解论文蛋白质输送论文颗粒酶B论文癌症治疗论文
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Abstract6-11
第一章 聚合物囊泡用于蛋白质药物的输送11-41

1.1 引言11-12

1.2 聚合物囊泡概述12-14

1.2.1 聚合物囊泡概念12-13

1.2.2 形成囊泡的聚合物种类13-14

1.2.3 聚合物囊泡的制备办法和载药办法14

1.3 生物可降解聚合物囊泡14-16

1.4 刺激敏感聚合物囊泡16-22

1.4.1 pH 敏感的聚合物囊泡16-18

1.4.2 还原敏感的聚合物囊泡18-19

1.4.3 温度敏感的聚合物囊泡19-20

1.4.4 光敏感的聚合物囊泡20-22

1.5 具有不对称膜结构的聚合物囊泡22-24

1.6 膜内带电荷的聚合物囊泡24-25

1.7 靶向聚合物囊泡25-28

1.7.1 被动靶向26

1.7.2 主动靶向26-28

1.8 聚合物囊泡的运用28-31

1.8.1 聚合物囊泡作为亲水药物的载体29

1.8.2 聚合物囊泡作为疏水药物的载体29-30

1.8.3 聚合物囊泡作为多种药物的载体30-31

1.9 聚合物囊泡作为蛋白质载体31-33

1.9.1 蛋白质药物探讨近况31-32

1.9.2 聚合物囊泡作为蛋白质、多肽类药物的载体32-33

1.10 本文的设计33-34

参考文献34-41
第二章 还原敏感、具有不对称膜结构的生物可降解聚合物囊泡用于蛋白质的高效包裹和可控细胞内释放41-70

2.1 介绍41-43

2.2 实验部分43-50

2.1 原料和试剂43-44

2.2 三嵌段聚合物 PEG-PCL-PDEA 的合成44-45

2.3 嵌段聚合物 PEG-SS-PCL 的合成45-46

2.4 聚合物囊泡的制备46

2.5 聚合物囊泡的稳定性46-47

2.6 聚合物囊泡结构的表征47

2.2.7 聚合物囊泡的细胞毒性论文导读：实验部分72-763.2.1原料和试剂723.2.2Gal-PEG-PCL的合成72-733.2.3靶向聚合物囊泡的制备733.2.4靶向聚合物囊泡的细胞毒性实验（MTT试验）73-743.2.5靶向聚合物囊泡装载治疗性蛋白质743.2.6CL观察装载FITC-CC的靶向聚合物囊泡对HepG2细胞的靶向性74-753.2.7载CC的靶向聚合物囊泡对HepG2细胞的靶向性及Gal
实验（MTT 试验）47-48

2.8 聚合物囊泡装载蛋白质48

2.9 蛋白质的体外释放实验48-49

2.10 ABTS 法分析囊泡中释放出来的细胞色素 C 的活性变化49

2.2.11 倒置荧光显微镜（IFM）观察装载 FITC-CC 的聚合物囊泡在细胞内的释放49-50

2.12 流式细胞仪测定装载 CC 的聚合物囊泡导致的细胞凋亡状况50

2.3 结果与讨论50-66

2.3.1 合成和表征 PEG-SS-PCL 和 PEG-PCL-PDEA 嵌段共聚物50-54

2.3.2 聚合物囊泡的制备及表征54-56

2.3.3 聚合物囊泡的稳定性56-57

2.3.4 聚合物囊泡的毒性分析（MTT 比色法）57-58

2.3.5 蛋白质的高效包裹58-60

2.3.6 蛋白质以聚合物囊泡中的可控释放60-62

2.3.7 ABTS 法测定以囊泡中释放出来的蛋白质的催化活性62-63

2.3.8 倒置荧光显微镜（IFM）观察包裹蛋白质的聚合物囊泡的细胞内释放63-65

2.3.9 用流式细胞仪测定装载 CC 的囊泡诱导癌细胞的凋亡65-66

2.4 小结66

参考文献66-70
第三章 肝癌靶向、还原敏感的具有不对称膜结构的聚合物囊泡包载治疗性蛋白质高效诱导癌细胞凋亡70-89

3.1 介绍70-72

3.2 实验部分72-76

3.

2.1 原料和试剂72

3.

2.2 Gal-PEG-PCL 的合成72-73

3.

2.3 靶向聚合物囊泡的制备73

3.

2.4 靶向聚合物囊泡的细胞毒性实验（MTT 试验）73-74

3.

2.5 靶向聚合物囊泡装载治疗性蛋白质74

3.2.6 CL 观察装载 FITC-CC 的靶向聚合物囊泡对 HepG2 细胞的靶向性74-75
3.2.7 载 CC 的靶向聚合物囊泡对 HepG2 细胞的靶向性及 Gal 含量的影响75
3.

2.8 载 GrB 的靶向聚合物囊泡造成 HepG2 细胞的凋亡75-76

3.3 结果与讨论76-86

3.1 含有半乳糖的聚合物 Gal-PEG-PCL 合成和表征76-78

3.2 靶向聚合物囊泡的制备及蛋白质的装载78-80

3.3.3 激光共聚焦显微镜（CL）观察包裹 FITC-CC 的靶向囊泡的内吞和细胞内释放80-82

3.4 装载 CC 的靶向聚合物囊泡的靶向性探讨和细胞毒性探讨82-84

3.5 装载 GrB 的靶向聚合物囊泡的靶向性探讨和细胞毒性探讨84-86

3.4 本章小结86

参考文献86-89
第四章 结论及展望89-91

4.1 结论89-90

4.2 展望90-91

攻读硕士学位期间本人出版或公开发表的论著、论文91-92
致谢92-93