聚乙二醇接枝率对第五代聚酰胺-胺树状大分子体外毒性与细胞摄取的影响

目的研究聚乙二醇(PEG)不同接枝率对第五代聚酰胺-胺(polyanfido-amine,PAMAM G5)树状大分子体外毒性与细胞摄取的影响。方法合成4种不同接枝率的PEG-PAMAM G5,采用核磁共振氢谱(~1H-NMR)、红外光谱(FT-IR)、纳米粒度-电位分析仪进行结构鉴定和表征,溶血毒性和细胞毒性实验考察体外安全性,细胞摄取实验及激光共聚焦显微镜考察摄取情况及胞内定位。结果 4种PEG-PAMAM G5的PEG接枝率分别为7.8%,14.1%,20.3%和24.2%,粒径依次为(17.05±1.77)nm<(20.77±1.02)nm<(21.68±1.04)nm<(23.19±0.54)nm,Zeta电位由PAMAM G5的(25.57±1.37)mV降低至PEG_(31)-PAMAM G5的(9.27±0.40)mV。PAMAM G5经PEG修饰后,溶血毒性、细胞毒性和细胞摄取均显著降低(P<0.05),仍可被HBMEC细胞摄取并进入细胞核。结论 PEG修饰可显著降低PAMAM G5的体外细胞毒性,随着PEG接枝率的增大,Zeta电位降低,减毒效果越显著;经修饰后的PEG-PAMAM G5仍具有进入细胞核的能力。因此,PEG化树状大分子可作为基因或细胞核靶向药物的载体进行更深入的研究。

^131I-PAMAM(G5.0)介导靶向肽在甲状腺髓样癌模型中的实验研究

目的评价新型分子靶向探针^131I-PAMAM(G5.0)-SR、^131I-PAMAM(G5.0)-GP及^131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP[其中,PAMAM(G5.0):第五代聚酰胺-胺;SR:丝氨酸-精氨酸-谷氨酸-丝氨酸-脯氨酸-组氨酸-脯氨酸(SRESPHP,简称SR);GP:甘氨酸-脯氨酸-亮氨酸-脯氨酸-亮氨酸-精氨酸(GPLPLR,简称GP)]在荷瘤甲状腺髓样癌(MTC)模型中的靶向性。方法采用高效液相色谱法纯化和分析靶向肽SR、GP及SR/GP,分别将其与修饰后的PAMAM(G5.0)共价连接,合成前体药物PAMAM(G5.0)-SR、PAMAM(G5.0)-GP及PAMAM(G5.0)-SR/GP。采用动态光散射粒度分析法检测PAMAM(G5.0)键合靶向肽前后的纳米粒径及Zeta电位。采用氯胺T法对修饰后的PAMAM(G5.0)、PAMAM(G5.0)-SR、PAMAM(G5.0)-GP、PAMAM(G5.0)-SR/GP进行^131I标记,合成阳性对照组[^131I-PAMAM(G5.0)]及实验组[^131I-PAMAM(G5.0)-SR、^131I-PAMAM(G5.0)-GP、^131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP]的4种探针。通过薄层色谱法分别测定探针的标记率、放射化学纯度及稳定性。经模型鼠腹腔注射阴性对照组(Na^131I)、阳性对照组及实验组探针后,分别于4、8、12、24及48 h进行SPECT/CT显像,并计算靶/非靶值(T/NT),同时处死裸鼠取肿瘤及重要脏器测定放射性,以每克组织百分注射剂量率(%ID/g)表示。组间同一时间点T/NT、组内不同时间点T/NT及组间24 h肿瘤放射性摄取值的比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验。结果纯化后的靶向肽SR、GP和SR/GP的纯度均达99%。PAMAM(G5.0)键合SR、GP、SR/GP前后的纳米粒径分别为4.47、5.70、4.71、5.95 nm,Zeta电位分别为+37.95、+20.02、+28.34、+24.37 mV。^131I标记4种探针的标记率均>75%,放射化学纯度均>90%,48 h的体外稳定性显示,放射化学纯度均在85%以上。SPECT/CT图像显示,实验组探针在不同时间的T/NT均较对照组有增高趋势:^131I-PAMAM(G5.0)-GP在4 h的T/NT(6.03±1.45)与阳性对照组(2.18±0.39)、阴性对照组(1.36±0.00)比较,且差异均有统计学意义(t=3.235,P=0.033;t=3.843,P=0.019);而^131I-PAMAM(G5.0)-SR在8、12、24 h的T/NT(5.12±1.65、4.82±0.09、3.41±1.01)均较阴性对照组(1.50±0.00、1.43±0.65、1.34±0.81)高,且差异均有统计学意义(t=4.004,P=0.017;t=3.388,P=0.027;t=4.180,P=0.009)。实验组组内比较,^131I-PAMAM(G5.0)-SR在24 h的T/NT(3.41±1.01)较^131I-PAMAM(G5.0)-GP(2.10±0.67)高,差异有统计学意义(t=3.990,P=0.016)。注射^131I-PAMAM(G5.0)-SR的肿瘤放射性摄取在24 h[(1.80±0.18)%ID/g]均较实验组其他探针、阴性对照组及阳性对照组高,但差异无统计学意义(F=3.366,P=0.059)。T/NT及肿瘤放射性摄取的达峰时间:^131I-PAMAM(G5.0)-GP和^131I-PAMAM(G5.0)-SR/GP为4 h,^131I-PAMAM(G5.0)和^131I-PAMAM(G5.0)-SR为8 h。^131I-PAMAM(G5.0)-GP的放射性洗脱较快,12 h的T/NT较4 h下降约57%。结论SR及GP提高了^131I-PAMAMM(G5.0)对MTC的靶向性,^131I-PAMAM(G5.0)-GP靶向MTC肿瘤新生血管使其在瘤体的摄取及代谢较快,有望应用于MTC SPECT显像,而^131I-PAMAM(G5.0)-SR对MTC细胞具有很好的靶向性和滞留性,有望应用于MTC的靶向诊治及预后评估。