不同粒径大小的甘露糖修饰聚合物胶束制备及其靶向药物输送应用

Mannose-Conjugated Polymeric Micelles with Different Sizes for Targeted Drug Delivery

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2019.02.008

中文关键词: D-甘露糖 聚合物胶束 靶向药物输送 细胞内吞 细胞毒性

英文关键词: D-mannose,polymeric micelles,targeted drug delivery,endocytosis,cytotoxicity

基金项目:

作者

单位

汪家伟

江南大学 生物工程学院江苏 无锡 214122

张权

江南大学 生物工程学院江苏 无锡 214122

江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

叶舟

江南大学 生物工程学院江苏 无锡 214122

崔晨宇

江南大学 生物工程学院江苏 无锡 214122

尹健

江南大学 生物工程学院江苏 无锡 214122

江南大学 糖化学与生物技术教育部重点实验室江苏 无锡 214122

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中文摘要:

采用原子转移自由基聚合(ATRP)反应合成不同嵌段比例的嵌段聚合物聚甲基丙烯酸丙酮缩甘油酯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯(PSA-b-PGMA),并通过"click"反应在聚合物上进行D-甘露糖修饰,得到了甘露糖修饰的两亲性聚合物聚甲基丙烯酸丙酮缩甘油酯-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯-甘露糖(PSA-b-PGMA-Mannose)。利用该两亲性聚合物在水中自组装形成胶束,并通过胶束的疏水空腔包裹抗癌药物阿霉素(DOX)。PSA-b-PGMA-Mannose的分子结构通过核磁共振氢谱和傅立叶变换红外光谱表征确认。所形成胶束的形貌和粒径通过透射电镜和动态光散射进行表征。载药胶束的细胞内吞摄取以及细胞毒性通过激光共聚焦显微镜和MTT细胞毒性方法进行评价。实验结果表明:不同嵌段比的两亲性聚合物所形成的胶束,随着聚合物中亲水性链段的比例增大,形成胶束的粒径逐渐减小。同时,甘露糖受体过度表达的人乳腺癌细胞MDA-MB-231能够特异性识别并大量摄取载药胶束,从而在癌细胞内释放药物DOX发挥药效。

英文摘要:

The poly(solketal methacrylate)-block-poly(glycidyl methacrylate)(PSA-b-PGMA) copolymer is synthesized by atom transfer radical polymerization(ATRP) and functionalized with mannose by the "click" reaction to yield PSA-b-PGMA-Mannose. These copolymers are used to prepare polymeric micelles,and an anticancer drug,doxorubicin(DOX),is encapsulated into the micelles by oil-water method. Structure of PSA-b-PGMA-Mannose is confirmed by 1H NMR and FT-IR. The size and morphologie of PSA-b-PGMA-Mannose with different block ratios were characterized by transmission electron microscopy and dynamic light scattering. The in vitro cytotoxicity and cellular uptake against MDA-MB-231 cancer cells were evaluated by confocal laser scanning microscopy and MTT assay. The results show a decrease in the average size of micelles upon an increase in the hydrophilic/hydrophobic block ratio. The DOX-loaded micelles are efficiently trapped by MDA-MB-231 cancer cells via receptor-mediated endocytosis and releass loaded DOX into the cells.

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