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順鉑前藥及雙載藥聚乙二醇化脂質(zhì)體的制備、表征與體外抗腫瘤研究

2021-07-03 08:18:34王詠麒朱嬌嬌儲(chǔ)曉婷張亞超桂雙英李真寶安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院合肥23002安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院藥物制劑研究所合肥23002
中南藥學(xué) 2021年6期
關(guān)鍵詞:溶液劑脂質(zhì)體粒徑

王詠麒,朱嬌嬌,儲(chǔ)曉婷,張亞超,桂雙英,2,李真寶,2*(.安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,合肥 23002;2.安徽省中醫(yī)藥科學(xué)院藥物制劑研究所,合肥 23002)

順鉑(cisplatin,Pt)作為抗腫瘤藥物在各種惡性腫瘤的治療中發(fā)揮至關(guān)重要的作用,但因耐藥和嚴(yán)重的劑量依賴性,其臨床應(yīng)用受到極大限制[1-2]。研究顯示,順鉑的耐藥機(jī)制源于多因素的細(xì)胞改變,包括順鉑的細(xì)胞積累減少、含硫醇分子[如抗壞血酸、半胱氨酸、谷胱甘肽(GSH)等]對(duì)順鉑的解毒、DNA修復(fù)水平升高和自噬誘導(dǎo)等,這些因素導(dǎo)致順鉑對(duì)腫瘤細(xì)胞的DNA損傷減少,導(dǎo)致治療效果大大降低[1]。

前藥策略是通過化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾來改善化療藥物的不良性質(zhì)[3],四價(jià)順鉑前藥[Pt(Ⅳ)]具有八面體結(jié)構(gòu),需到達(dá)還原環(huán)境后被激活釋放二價(jià)Pt(Ⅱ)片段方可發(fā)揮藥效[4-6]。與正常細(xì)胞相比,腫瘤細(xì)胞過量產(chǎn)生GSH(2~10 mmol·L-1),導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞呈高還原性微環(huán)境,近年來研究表明,這些高濃度的GSH能使鉑類藥物失活[7-8]。下調(diào)或消耗胞內(nèi)的GSH,能夠克服順鉑耐藥,提高抗腫瘤效果[6,9]。L-丁硫氨酸-亞砜亞胺(L-BSO)是GSH合成過程中的限速酶γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCL)的抑制劑,能通過抑制GSH的合成,增加腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性,進(jìn)而提高治療效果[10-11]。

近年來,納米技術(shù)在藥物傳遞領(lǐng)域有著廣泛的研究,主要是通過制劑學(xué)方法延長藥物的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間,進(jìn)而通過高滲透長滯留(EPR)效應(yīng)提高藥物在腫瘤部位的蓄積,以達(dá)到增強(qiáng)抗腫瘤效果的目的[12-13]。其中,聚乙二醇(PEG)化脂質(zhì)體具有長循環(huán)、被動(dòng)靶向和增加藥物穩(wěn)定性的特點(diǎn)[14],例如阿霉素脂質(zhì)體(Doxil?)已被應(yīng)用于臨床實(shí)踐中[15]。為了提高順鉑抗腫瘤效果,本課題構(gòu)建雙載藥PEG化脂質(zhì)體共遞送水溶性的Pt(Ⅳ)前藥和L-BSO。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

EX125ZH十萬分之一電子天平(常州奧豪斯儀器有限公司);ME204E/02萬分之一電子天平(上海梅特勒-托利多國際貿(mào)易有限公司);DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(南京沃中儀器設(shè)備有限公司);R201C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(鞏義市英峪高科儀器廠);LF-1脂質(zhì)體擠出器(加拿大AVESTIN);Zetasizer 3000 HS(英國Malven);JEOL-2010高分辨透射電子顯微鏡(日本電子);DMi1倒置熒光顯微鏡(德國Leica);318C+全自動(dòng)酶標(biāo)儀(上海贛閩分析儀器有限公司);HF90 CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(上海力康生物醫(yī)療科技控股有限公司);DSX-18L高壓蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠);L4-6K臺(tái)式低速離心機(jī)(湖南可成儀器設(shè)備有限公司);Specord S600紫外-可見分光光度計(jì)(德國Analytik Jena AG)。

1.2 試藥

順鉑(純度:95%,山東鉑源藥業(yè)有限公司);丁二酸酐(純度:98%)、膽固醇(純度>95.0%)(上海麥克林生化科技有限公司);L-丁硫氨酸-亞砜亞胺(純度:99%,ACROS ORGANICS);蛋黃卵磷脂(上海艾偉拓醫(yī)藥科技有限公司);二硬脂?;字R掖及?聚乙二醇(DSPE-mPEG2K)(Corden Pharma Switerland LLC);N,N-二甲基甲酰胺(DMF,無水級(jí))、PBS、RPMI-1640培養(yǎng)基(大連美侖生物科技有限公司);胎牛血清(美國Gemini),青霉素-鏈霉素溶液、胰酶細(xì)胞消化液-0.25%胰酶(上海碧云天科技有限公司);CCK-8試劑盒(Biosharp);氮?dú)猓ㄇ鄭u華奧焊割儀表有限公司);BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒(上海生工生物工程有限公司);微量還原型谷胱甘肽測(cè)定試劑盒(Biological Industries);二氯甲烷(CH2Cl2)、30%過氧化氫(H2O2)、丙酮、乙醚、乙醇和磷酸為分析純;甲醇為色譜純。

1.3 細(xì)胞

小鼠乳腺癌順鉑耐藥(4T1/DDP)細(xì)胞和小鼠乳腺癌(4T1)細(xì)胞由安徽中醫(yī)藥大學(xué)宋航教授課題組提供。

2 方法與結(jié)果

2.1 順-二氯·反-二(丁二酸氫根)·順-二氨合鉑(Ⅳ)(DSCP)的制備

以順鉑為基礎(chǔ),使用30% H2O2溶液氧化順鉑以增加兩個(gè)“-OH”軸向配體形成順-二氯·反-二羥基·順-二氨合鉑(Ⅳ){cis,cis,trans-[PtCl2(OH)2(NH3)2]},進(jìn)而在真空條件下與丁二酸酐發(fā)生酯化反應(yīng)生成具有雙羧基側(cè)鏈的Pt(Ⅳ)前藥——DSCP,合成路線見圖1。

圖1 順-二氯·反-二(丁二酸氫根)·順-二氨合鉑(Ⅳ)的合成路線圖Fig 1 Synthetic route of DSCP

2.1.1 順-二氯·反-二羥基·順-二氨合鉑(Ⅳ)的合成及結(jié)構(gòu)表征 稱取順鉑1.12 g置于250 mL圓底燒瓶中,加入75 mL 30% H2O2溶液,在75℃條件下回流反應(yīng)8 h,將反應(yīng)液降至室溫并于-20℃靜置過夜,抽濾,無水乙醇洗滌固體,25℃真空干燥得亮黃色晶體1.05 g,產(chǎn)率83%,紅外圖譜(IR)和質(zhì)譜(ESI-MS)結(jié)果見圖2。IR(KBr,cm-1):3475,ν-OH;1587,δd-NH3;1445,1374,δS-NH3;1076,δ-PtOH;961,894,854,ρr-NH3;570,538,ν-PtO,ν-PtN。ESIMS+,m/z:[M+H]+,334.97。

圖2 cis,cis,trans-[PtCl2(OH)2(NH3)2]的IR(A)和ESI-MS(B)圖譜Fig 2 IR(A)and ESI-MS(B)of cis,cis,trans-[PtCl2(OH)2(NH3)2]

2.1.2 DSCP的合成及結(jié)構(gòu)表征 稱量cis,cis,trans-[PtCl2(OH)2(NH3)2] 200.4 mg(0.6 mmol)和丁二酸酐180.1 mg(1.8 mmol)置于50 mL圓底燒瓶中,加入8 mL無水DMF,氮?dú)獗Wo(hù)條件下,30℃避光攪拌24 h得澄清黃色溶液。減壓旋蒸去除DMF得黃色油狀物,使用12 mL冰丙酮溶解,將溶液緩慢滴入快速攪拌的60 mL冰乙醚中析出沉淀。過濾得固體,乙醚清洗數(shù)次,25℃真空干燥后得淡黃色粉末,產(chǎn)率60%,純度為98.26%,核磁共振氫譜(1H-NMR)和ESI-MS結(jié)果見圖3。ESI-MS+,m/z:[M+H]+,534.8755;1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6):δ12.20(2H,COOH),6.53(br,6H,-NH3),2.49(4H,OOC-CH2-),2.37(4H,-CH2-COOH)。

圖3 順-二氯·反-二(丁二酸氫根)·順-二氨合鉑(Ⅳ)的ESIMS(A)和1H-NMR(B)圖Fig 3 ESI-MS(A)and 1H-NMR(B)of DSCP

2.2 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的制備

2.2.1 細(xì)胞培養(yǎng) 在含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)4T1/DDP細(xì)胞,培養(yǎng)箱溫度37℃、含5%CO2,當(dāng)培養(yǎng)瓶底部覆蓋細(xì)胞密度為80%~90%時(shí),傳代進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2.2 DSCP和L-BSO投料比的篩選 稱取適量的DSCP和L-BSO,采用去離子水溶解,按照不同摩爾比(12∶1、6∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶6、1∶12)配制DSCP和L-BSO的混合溶液,取處于對(duì)數(shù)生長期的4T1/DDP細(xì)胞,用含10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基稀釋成3×104個(gè)·mL-1接種于96孔板,每孔100 μL,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12 h。棄去培養(yǎng)基,加入不同比例的DSCP和L-BSO混合溶液劑作為實(shí)驗(yàn)組(DSCP∶LBSO為12∶1、6∶1、3∶1、1∶1、1∶3、1∶6、1∶12,其中DSCP的濃度為30 μmol·L-1),同時(shí)設(shè)陰性對(duì)照組(不給藥),每組6個(gè)復(fù)孔。給藥48 h后,棄去培養(yǎng)基,加入不含血清的培養(yǎng)基稀釋10倍的CCK-8溶液,每孔100 μL,3 h后用酶標(biāo)儀在450 nm測(cè)定OD值,計(jì)算各組細(xì)胞生存率,結(jié)果見圖4A。同時(shí),采用CCK-8實(shí)驗(yàn)考察不同濃度L-BSO溶液對(duì)4T1/DDP細(xì)胞生存率的影響(見圖4B)。細(xì)胞生存率(%)=(實(shí)驗(yàn)組OD值-空白組OD值)/(對(duì)照組OD值-空白組OD值)×100%。

圖4 不同比例DSCP和L-BSO混合溶液劑(A)及不同濃度L-BSO溶液(B)對(duì)4T1/DDP細(xì)胞存活率的影響(Mean±SD,n=6,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****P<0.0001)Fig 4 Effects of different proportions of DSCP and L-BSO mixed solutions(A)and different concentrations of L-BSO solutions(B)on the cell viability of 4T1/DDP cells(Mean±SD,n=6,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001,****P<0.0001)

由結(jié)果可知,L-BSO溶液對(duì)4T1/DDP細(xì)胞存活率的影響較小,DSCP和L-BSO混合溶液劑對(duì)4T1/DDP細(xì)胞的抑制率隨著L-BSO在混合溶液中占比的增加而增加,當(dāng)DSCP和L-BSO混合溶液劑的摩爾比為1∶12時(shí),4T1/DDP細(xì)胞的存活率最低,具有較好的協(xié)同效果。因此,接下來的研究中,DSCP和L-BSO的摩爾比設(shè)為1∶12。

2.2.3 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的制備 采用薄膜水化-擠出法制得目標(biāo)尺寸大?。ǎ?00 nm)的脂質(zhì)體,并用超濾離心法去除游離藥物。具體如下:稱取蛋黃卵磷脂127.7 mg,膽固醇42.5 mg和DSPE-mPEG2K42.5 mg置于250 mL茄形瓶中,加入20 mL CH2Cl2形成脂質(zhì)體溶液,旋蒸除去CH2Cl2,制成均一的脂質(zhì)體膜,25℃真空干燥,加入DSCP和L-BSO混合溶液劑(含4 mg DSCP和20 mg L-BSO的去離子水溶液),磁力攪拌5 min,再加入4 mL去離子水,磁力攪拌2.5 h,即得到粗制的DSCP/L-BSO Lip。將其過0.22 μm濾膜,使用脂質(zhì)體擠出器(200 nm膜)擠出20次,即得到具有乳光的DSCP/L-BSO Lip。使用超濾離心管,3000 r·min-1離心20 min去除游離藥物,制備的DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip外觀為乳白色的液體,具有淡藍(lán)色乳光(見圖5)。

圖5 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的外觀圖Fig 5 Appearance shape of the DSCP Lip and DSCP/L-BSO Lip

DSCP Lip的制備同上述操作,將DSCP和L-BSO的混合溶液替換成DSCP溶液劑。

2.3 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的表征

2.3.1 粒徑與Zeta電位 將制備的DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip用去離子水稀釋10倍,采用Zetasizer 3000 HS激光粒度儀測(cè)定粒徑分布和Zeta電位,結(jié)果見圖6。

圖6 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip粒徑分布圖(A)和電位分布圖(B)Fig 6 Particle size distribution(A)and Zeta potential(B)of the DSCP Lip and DSCP/L-BSO Lip

DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的平均粒徑分別為(154.88±2.67)nm和(143.66±1.25)nm,Zeta電位分別為(-42.84±0.07)mV和(-42.10±0.12)mV,PDI分別為(0.12±0.01)和(0.13±0.01),說明所制得的DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip粒徑較小且分布較窄,有利于腫瘤細(xì)胞攝取內(nèi)吞脂質(zhì)體,增加L-BSO和DSCP的胞內(nèi)積累,進(jìn)而提高其抗腫瘤效果[16-18]。

2.3.2 形態(tài) 使用去離子水將脂質(zhì)體稀釋300倍,滴加到碳膜覆蓋的銅網(wǎng)(200目)上靜置1 min,自然干燥后用2%的磷鎢酸溶液負(fù)染2 min,在透射電鏡(TEM)下觀察脂質(zhì)體的形態(tài)(見圖7)。

圖7 DSCP Lip(A)和DSCP/L-BSO Lip(B)的透射電鏡圖Fig 7 Transmission electron micrograph of DSCP Lip(A)and DSCP/L-BSO Lip(B)

DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip形態(tài)圓整,呈球狀,分散均勻,與Zetasizer 3000 HS激光粒度儀測(cè)定結(jié)果相比,TEM下干燥后的脂質(zhì)體的粒徑要比水合粒徑小,筆者推測(cè)是由于在TEM條件下,脂質(zhì)體表面的水化層的丟失造成的[19]。

2.3.3 穩(wěn)定性 以粒徑為考察指標(biāo),考察DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip在10%大鼠血漿pH 7.4 PBS緩沖液中的穩(wěn)定性[20]。將1 mL脂質(zhì)體與9 mL 10%大鼠血漿pH 7.4 PBS混合均勻后,置于37℃,100 r·min-1搖床中,分別于0.5、2、4、8、12、24、48和72 h測(cè)定脂質(zhì)體的粒徑變化(見圖8A)。

以粒徑為考察指標(biāo),使用去離子水將脂質(zhì)體稀釋10倍,考察DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip在4℃條件下放置15 d的長期穩(wěn)定性(見圖8B)。

圖8 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的穩(wěn)定性(Mean±SD,n=3)Fig 8 Stability of DSCP Lip and DSCP/L-BSO Lip(Mean±SD,n=3)A.72 h血漿穩(wěn)定性(stored at rat plasma for 72 h);B.4℃長期穩(wěn)定性(long term stability at 4℃)

從結(jié)果可以看出,DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip表現(xiàn)出較好的血漿穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性,這可能與脂質(zhì)體表面存在PEG水化層和-40 mV左右的Zeta電位有關(guān),脂質(zhì)體粒子之間存在空間排斥作用,穩(wěn)定性較高[14,21]。

2.3.4 包封率和載藥量的測(cè)定

① DSCP標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立:采用高效液相色譜法(HPLC)測(cè)定DSCP的含量,采用YMC-Pack ODS-A色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇 ∶0.5%磷酸水(45∶55,V/V);柱溫:25℃;流速:1.0 mL·min-1;波長:220 nm;進(jìn)樣量:10 μL。

配制質(zhì)量濃度為1、5、10、25、50和100 μg·mL-1的DSCP溶液劑,進(jìn)樣測(cè)定,以峰面積y對(duì)質(zhì)量濃度x進(jìn)行線性擬合,得回歸方程y=0.4603x-0.1574,R2=1.000,表明DSCP在1~100 μg·mL-1內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好。

② L-BSO標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立[22]:以鄰苯二酚為衍生劑使L-BSO衍生化,利用紫外可見分光光度計(jì)(UV-Vis)對(duì)L-BSO衍生物進(jìn)行檢測(cè)和定量,具體如下:先后向2 mL樣品溶液中添加0.5 mL含鄰苯二酚的pH 7.4 PBS溶液(2.4 mmol·L-1)和0.5 mL含高碘酸鈉的pH 7.4 PBS溶液(4.8 mmol·L-1),60 s后在503 nm固定波長下測(cè)定L-BSO衍生物的吸光值。

配制質(zhì)量濃度為100、200、300、500、800和1000 μg·mL-1的L-BSO水溶液,按上述方法測(cè)定,以吸光值y對(duì)質(zhì)量濃度x進(jìn)行線性擬合,得回歸方程y=0.0008x+0.0541,R2=0.9962,表明L-BSO在100~1000 μg·mL-1內(nèi)與吸光值線性關(guān)系良好。

③ 包封率和載藥量的測(cè)定:使用超濾離心法測(cè)定DSCP和L-BSO的包封率和載藥量。取3 mL脂質(zhì)體溶液至超濾離心管中,3000 r·min-1離心20 min,精密吸取濾液并定容,稀釋適當(dāng)倍數(shù)后,過0.45 μm濾膜,分別用HPLC和UV-Vis測(cè)定DSCP、L-BSO含量,計(jì)算DSCP和L-BSO的包封率(EE)和載藥量(DL),結(jié)果見表1。包封率(EE,%)=脂質(zhì)體中藥物的重量/藥物的加入重量×100%;載藥量(DL,%)=脂質(zhì)體中藥物的重量/(載體重量+脂質(zhì)體中藥物的重量)×100%。

表1 DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip的包封率和載藥量(Mean±SD,n=3)Tab 1 Encapsulation efficiency and drug loading of DSCP Lip and DSCP/L-BSO Lip (Mean±SD,n=3)

由表1可看出,DSCP和L-BSO的包封率均在71%~73%,表明DSCP和L-BSO在脂質(zhì)體內(nèi)水相中的摩爾比依然保持在1∶12左右。

2.3.5 體外釋放考察 采用透析法考察DSCP在pH 7.4 PBS中的釋放行為。精密量取一定體積的DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip分別裝入預(yù)處理好的透析袋中,平行3份,兩端系好,放入50 mL PBS中,于120 r·min-1、37℃恒溫?fù)u床上震蕩,分別在0.5、1、2、4、6、8、10、12和24 h時(shí)間點(diǎn)取樣1 mL,并每次補(bǔ)加等體積新鮮的釋放介質(zhì),過0.45 μm濾膜,HPLC測(cè)定DSCP的濃度,按照下式計(jì)算累積釋放百分比Q,結(jié)果見圖9。

Q=[Ci×V1+(C1+C2+…+Ci-1)×V2]/M×100%

式中C1、C2、Ci-1、Ci分別是第1、2、i-1、i時(shí)間點(diǎn)釋放介質(zhì)中DSCP濃度;V1為釋放介質(zhì)總體積,V2為所取樣的體積;M為釋放前總藥量。

由圖9可知,DSCP的水溶性較好[23],在pH 7.4 PBS釋放介質(zhì)中,DSCP的釋放速度較快,約在4 h釋放達(dá)到80%。

2.4 體外抗腫瘤評(píng)價(jià)

2.4.1 考察不同制劑對(duì)4T1/DDP和4T1細(xì)胞存活率的影響 同“2.2.2”項(xiàng)下操作,采用CCK-8法考察不同濃度的DSCP溶液劑、DSCP和L-BSO混合溶液劑、DSCP Lip、DSCP/L-BSO Lip和空白脂質(zhì)體對(duì)4T1/DDP細(xì)胞和4T1細(xì)胞存活率的影響,采用Graph Pad計(jì)算細(xì)胞存活率IC50,具體結(jié)果見圖10和表2。

表2 DSCP溶液、DSCP/L-BSO混合溶液、DSCP/Lip和DSCP/L-BSO Lip對(duì)4T1/DDP細(xì)胞和4T1細(xì)胞的IC50值(n=6)Tab 2 IC50 of 4T1 and 4T1/DDP cells incubated with DSCP solution,DSCP and L-BSO mixed solutions,DSCP/Lip,and DSCP/L-BSO Lip (n=6)

圖10 不同制劑對(duì)4T1/DDP細(xì)胞(A)和4T1細(xì)胞(B)存活率的影響以及不同濃度的空白脂質(zhì)體對(duì)4T1/DDP細(xì)胞和4T1細(xì)胞存活率的影響(C)(n=6,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)Fig 10 Effect of different preparation on the cell viability of 4T1/DDP cells(A)and 4T1 cells(B)and effect of different proportions of blank liposome on the cell viability of 4T1/DDP cells and 4T1 cells(C)(n=6,*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001)

由結(jié)果可以看出,空白脂質(zhì)體安全性良好,對(duì)細(xì)胞的存活率無影響。DSCP溶液劑、DSCP和L-BSO混合溶液劑、DSCP Lip和DSCP/L-BSO Lip對(duì)4T1/DDP和4T1細(xì)胞均有明顯的抑制作用,且抑制作用隨藥物濃度的增大而增強(qiáng)。相對(duì)于DSCP溶液劑,DSCP和L-BSO混合溶液劑具有較高的細(xì)胞毒性,說明DSCP和L-BSO具有協(xié)同抗腫瘤作用;同樣地,與DSCP Lip組相比,DSCP/L-BSO Lip的細(xì)胞抑制效果較強(qiáng),說明其具有較好的抗腫瘤效果。DSCP/L-BSO Lip組對(duì)兩種細(xì)胞的IC50均最小,說明其體外抗腫瘤效果最好。

2.4.2 GSH濃度的測(cè)定 取處于對(duì)數(shù)生長期的4T1和4T1/DDP細(xì)胞,以2×105個(gè)·mL-1濃度加入到6孔板中,每孔3 mL,12 h后棄去培養(yǎng)液,加入DSCP溶液劑、DSCP和L-BSO混合溶液劑、DSCP Lip、DSCP/L-BSO Lip溶液處理(其中DSCP的濃度為60 μmol·L-1),設(shè)3個(gè)復(fù)孔,24 h后棄去含藥培養(yǎng)液,加入預(yù)冷的PBS溶液清洗細(xì)胞表面2~3次,吸凈PBS。放置于冰上,用細(xì)胞刮刀將細(xì)胞刮下并收集于超聲管,加入適量預(yù)冷的細(xì)胞裂解液,超聲裂解細(xì)胞。將細(xì)胞轉(zhuǎn)移至1.5 mL離心管中,隨后在13 000 r·min-1低溫離心10 min,小心吸取上清液分管裝好暫存于-20℃?zhèn)溆?。使用BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒和微量還原型谷胱甘肽測(cè)定試劑盒測(cè)定上清液內(nèi)細(xì)胞蛋白濃度和GSH含量,根據(jù)以下公式計(jì)算細(xì)胞內(nèi)GSH的濃度。結(jié)果見圖11。

細(xì)胞內(nèi)GSH濃度(μmol·g-1prot)=[(測(cè)定孔OD值-空白孔OD值)/(標(biāo)準(zhǔn)孔OD值-空白孔OD值)]×[20 μmol·L-1(GSH標(biāo)準(zhǔn)品濃度)/細(xì)胞蛋白濃度(g prot·L-1)]

從圖11可以看出,與4T1細(xì)胞相比,順鉑耐藥型4T1/DDP細(xì)胞具有較高的GSH濃度。無論是4T1和4T1/DDP細(xì)胞,與對(duì)照組DSCP溶液劑、DSCP和L-BSO混合溶液劑、DSCP Lip相比,DSCP/L-BSO Lip處理后,細(xì)胞內(nèi)的GSH明顯得到下調(diào),這個(gè)可能是由于脂質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞后,釋放的L-BSO通過抑制GCL活性下調(diào)了細(xì)胞內(nèi)GSH,以及Pt(Ⅳ)前藥的激活消耗GSH,增加腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的敏感性,提高DSCP/L-BSO Lip的抗腫瘤效果。

圖11 不同制劑處理24 h后胞內(nèi)GSH的定量分析(n=3)Fig 11 Quantitative analysis of GSH in cells treated with different preparations for 24 h(n=3)

3 討論

目前而言,順鉑臨床使用過程中的最大難點(diǎn)是腫瘤耐藥[24-25]。腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生順鉑耐藥主要是由于細(xì)胞對(duì)順鉑攝取的降低(例如Ctr1下調(diào)[26])、外排增加(如ATP7B上調(diào)[27])、胞內(nèi)順鉑的轉(zhuǎn)化或硫醇物質(zhì)的解毒(如GSH)、DNA修復(fù)(如NER系統(tǒng)[28])和自噬(如ATG14基因上調(diào)[29])等因素造成的。在順鉑進(jìn)入細(xì)胞后,胞內(nèi)的還原物質(zhì)如GSH、甲硫氨酸、金屬硫蛋白、硫氧還蛋白和其他含硫醇的物質(zhì)會(huì)和順鉑發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生Pt(GS)2偶聯(lián)物,進(jìn)而被ATP依賴性的多藥耐藥相關(guān)蛋白排出細(xì)胞[24-25,30]。大量研究證明,降低胞內(nèi)GSH的濃度,可以恢復(fù)腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑的化療敏感性。近期,Nie課題組構(gòu)建了包載水溶性的Pt(Ⅳ)前藥和蘿卜硫素的納米遞送系統(tǒng)(SFN-CDDP-NPs),通過蘿卜硫素消耗乳腺癌細(xì)胞GSH的機(jī)制,降低了Pt(GS)2的生成,腫瘤細(xì)胞凋亡大大增加,顯著提高了體內(nèi)腫瘤的治療效果[31]。

脂質(zhì)體是由天然的或人工合成的脂質(zhì)組合形成的封閉囊狀結(jié)構(gòu),具有良好的生物相容性和生物降解性[32-33]。它具有疏水性的脂質(zhì)雙分子層和內(nèi)水相,既能將親脂性藥物包載于磷脂雙分子層,也能將親水性藥物包載在內(nèi)水相[34]。同時(shí),脂質(zhì)體磷脂雙分子層和DSPE-PEG的疏水段有較好的相似性,易于PEG化修飾,能在脂質(zhì)體表面形成水化層,大大增加藥物的穩(wěn)定性[35]。具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)的脂質(zhì)體為水溶性的L-BSO和DSCP的有效共載提供了很好的平臺(tái)。

本文通過薄膜水化-擠出法制備了DSCP和L-BSO雙載藥的PEG化脂質(zhì)體,對(duì)制備的DSCP/L-BSO Lip進(jìn)行了系統(tǒng)的制劑學(xué)表征,體外抗腫瘤研究也初步證明了DSCP和L-BSO的協(xié)同抗腫瘤作用,DSCP/L-BSO Lip表現(xiàn)出較好的體外抗腫瘤效果,推測(cè)其可能機(jī)制為:① 相對(duì)于DSCP Lip,DSCP/L-BSO Lip攝取入胞后,L-BSO從脂質(zhì)體中釋放出來,通過特異性抑制GCL活性,降低了GSH的合成,一定程度增加了抗腫瘤效果;② 和同等劑量的DSCP和L-BSO混合溶液劑相比,DSCP和L-BSO混合溶液劑進(jìn)入腫瘤細(xì)胞的方式是被動(dòng)擴(kuò)散,而對(duì)于DSCP/L-BSO Lip制劑而言,其不僅能通過內(nèi)吞的方式進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,同時(shí)該脂質(zhì)體中釋放出來的DSCP和L-BSO也可以通過被動(dòng)擴(kuò)散方式進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,表現(xiàn)出較好的抗腫瘤效果。本研究制備的DSCP/L-BSO Lip具有較好的逆轉(zhuǎn)腫瘤順鉑耐藥的治療效果,為鉑類新制劑的研發(fā)提供了新的思路。

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