RGD肽修飾重組高密度脂蛋白載藥納米粒的制備和表征以及腫瘤細(xì)胞對(duì)其攝取作用

周欣,王偉*,王玉,馮美卿,丁楊,劉聰燕,周建平**

(1.中國(guó)藥科大學(xué)藥劑學(xué)教研室天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京210009;2.南京醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)系,江蘇 南京210029; 3.復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院智能化遞藥教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海201203)

RGD肽修飾重組高密度脂蛋白載藥納米粒的制備和表征以及腫瘤細(xì)胞對(duì)其攝取作用

周欣1,王偉1*,王玉2,馮美卿3,丁楊1,劉聰燕1,周建平1**

(1.中國(guó)藥科大學(xué)藥劑學(xué)教研室天然藥物活性組分與藥效國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 南京210009;2.南京醫(yī)科大學(xué)藥理學(xué)系,江蘇 南京210029; 3.復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院智能化遞藥教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海201203)

目的:制備和表征RGD肽修飾的重組高密度脂蛋白(RGD-rHDL)載藥納米粒,考察腫瘤細(xì)胞對(duì)其攝取作用?方法:合成RGD與載脂蛋白AⅠ(ApoAⅠ)的偶聯(lián)物(RGD-ApoAⅠ),并以藤黃酸(GA)作為模型藥物,采用薄膜分散法制得GA脂質(zhì)體(LP-GA),再將RGDApoAⅠ與LP-GA共孵育,制備載有GA的RGD-rHDL納米粒(RGD-rHDL-GA);隨后,對(duì)RGD-rHDL-GA進(jìn)行表征,且采用熒光標(biāo)記示蹤法,通過(guò)RGD-rHDL-香豆素-6來(lái)考察人肝癌細(xì)胞HepG2對(duì)載藥RGD-rHDL納米粒的攝取作用?結(jié)果:制備的RGD-rHDL-GA呈現(xiàn)規(guī)則圓整的類球形,粒徑分布均一[(110.70±3.25)nm],Zeta電位為(-39.21±0.10)mV,包封率為(92.20±0.28)%,載藥量為(9.03±0.75)%,且其體外釋藥緩慢,穩(wěn)定性良好;RGD-rHDL-香豆素-6的腫瘤細(xì)胞攝取率明顯高于rHDL-香豆素-6?結(jié)論:rHDL經(jīng)RGD修飾后可有效促進(jìn)所載藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞,提高其腫瘤靶向性?

RGD肽;載脂蛋白AⅠ;重組高密度脂蛋白;藤黃酸;脂質(zhì)納米粒;體外細(xì)胞攝取

腫瘤已成為嚴(yán)重威脅人類生命與健康的多發(fā)病和常見(jiàn)病,化療是目前臨床治療腫瘤的主要手段之一。然而,化療藥物由于缺乏靶向性,無(wú)法有效蓄積于腫瘤部位,在殺傷癌細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)殺傷大量的正常細(xì)胞,普遍存在臨床療效低、毒副作用大、順應(yīng)性差、對(duì)轉(zhuǎn)移灶難以控制等問(wèn)題。人們發(fā)現(xiàn),由于腫瘤組織的特殊生理病理結(jié)構(gòu),納米粒制劑可借助其高透過(guò)性及滯留效應(yīng)(EPR效應(yīng))而選擇性地在腫瘤部位蓄積,但這種被動(dòng)靶向作用有限;而利用對(duì)腫瘤細(xì)胞上特異性或過(guò)表達(dá)受體的識(shí)別作用來(lái)增強(qiáng)藥物載體的主動(dòng)靶向效果,則可顯著提高藥物制劑的靶向性,從而改善藥物療效,降低其毒副作用。

高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL)是一種廣義的內(nèi)源性脂質(zhì)體,其獨(dú)特的親水-疏水結(jié)構(gòu)、較大的脂質(zhì)核心、較長(zhǎng)的半衰期、良好的生物相容與生物可降解性以及不被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)識(shí)別和清除的特性[1],使其用作藥物載體的研究備受關(guān)注[2]。重組HDL(reconstituted HDL,rHDL)由內(nèi)源性分離或體外合成的載脂蛋白AⅠ(ApoAⅠ)與磷脂等在體外重組形成,是具有仿生學(xué)意義的藥物載體,擁有天然HDL的多種優(yōu)良特性[3]。ApoAⅠ作為rHDL的主要成分,可有效維持rHDL結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與完整性[4-5],且可與一些腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的HDL受體特異性結(jié)合,使用作藥物載體的rHDL具腫瘤靶向性,而在ApoAⅠ的賴氨酸殘基上進(jìn)行功能化修飾以賦予rHDL新的腫瘤識(shí)別標(biāo)志,可進(jìn)一步提高其作為抗癌藥物載體的靶向性[6]。

RGD肽(簡(jiǎn)稱RGD)是一類含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(Arg-Gly-Asp)序列的短肽,廣泛存在于生物體內(nèi),是整合素(integrin)與其配體蛋白相互作用的識(shí)別位點(diǎn)。整合素αvβ3是整合素家族中重要一員,它在絕大多數(shù)正常器官系統(tǒng)和正常血管內(nèi)皮細(xì)胞中不表達(dá)或少量表達(dá),而在多種腫瘤細(xì)胞表面和腫瘤新生血管內(nèi)皮細(xì)胞上過(guò)表達(dá)。外源性RGD作為整合素αvβ3的特異性配體,可將與其偶聯(lián)的治療效應(yīng)分子靶向?qū)肽[瘤部位,有效減少腫瘤治療中對(duì)正常組織細(xì)胞的損傷[7]。

藤黃酸(gambogic acid,GA,1)是中藥藤黃的主要活性成分之一,具有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,且抗瘤譜廣、毒性低[8-9]。但GA水溶性差,目前臨床試驗(yàn)使用的GA注射劑主要通過(guò)L-精氨酸或聚氧乙烯蓖麻油來(lái)增溶,可是聚氧乙烯蓖麻油的加入會(huì)引起一系列不良反應(yīng),如過(guò)敏、腎毒性等[10];此外,GA靜注后,體內(nèi)消除半衰期較短(大鼠和犬體內(nèi)分別為15和60min),且其大量經(jīng)膽汁排泄[11]。這些缺點(diǎn)使得GA在腫瘤細(xì)胞中難以達(dá)到發(fā)揮治療作用的有效濃度。因此,需要用一種安全有效的載體運(yùn)載藤黃酸,以增加其溶解度,延長(zhǎng)其在體內(nèi)的滯留時(shí)間,提高其生物利用度,并提高其靶向性。

本文合成了RGD與ApoAⅠ的偶聯(lián)物(RGD-ApoAⅠ),并以磷脂、膽固醇、藤黃酸(GA)為原料,采用薄膜分散法制得GA脂質(zhì)體(LP-GA),再將RGD-ApoAⅠ 與LP-GA共孵育,制備載有GA的RGD修飾rHDL納米粒(RGD-rHDL-GA);隨后,對(duì)RGD-rHDL-GA進(jìn)行表征,考察其粒徑、聚合物分散指數(shù)、Zeta電位、形態(tài)、包封率、載藥量及體外釋放特性,且初步評(píng)價(jià)腫瘤細(xì)胞對(duì)RGD-rHDL-GA的體外攝取作用。

1 材料

1.1 儀器

RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(天津玻璃儀器廠);透析袋[截留分子質(zhì)量(MWCO)為3500,上海綠鳥(niǎo)科技發(fā)展有限公司];細(xì)胞破碎儀(寧波新芝生物科技股份有限公司);Nano-ZS90激光粒度儀(英國(guó)Malvern公司);LC-2010C高效液相色譜儀(日本島津公司);ECLIPSETi-S倒置熒光顯微鏡(日本Nikon公司);原子力顯微鏡(美國(guó)Veeco精密儀器有限公司)。

1.2 藥品與試劑

GA(自制,純度大于90%);GA對(duì)照品(純度為95%,江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司);大豆卵磷脂(注射級(jí),上海太偉制藥有限公司);膽固醇(分析純,上?；菖d生化試劑有限公司);膽酸鈉(北京索萊寶科技有限公司);ApoAⅠ(純度大于90%,復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院提供);RGD(純度大于95%,上海強(qiáng)耀生物科技有限公司);預(yù)染蛋白Marker(生興生物技術(shù)有限公司);香豆素-6(Sigma-Aldrich公司)。甲醇為色譜純,氯仿和乙醇為分析純。

1.3 細(xì)胞

人肝癌細(xì)胞HepG2,由中國(guó)藥科大學(xué)藥理學(xué)教研室提供。

2 方法和結(jié)果

2.1 RGD-ApoAⅠ的合成及表征

稱取ApoAⅠ5mg,充分溶于磷酸鹽緩沖液(PBS)中,制得ApoAⅠ溶液。稱取適量交聯(lián)劑,溶于1.5mL雙蒸水中,將其逐滴加入ApoAⅠ溶液中,反應(yīng)1 h,取1.2倍當(dāng)量的RGD加入反應(yīng)液中,繼續(xù)反應(yīng)1h,反應(yīng)畢,反應(yīng)液用PBS透析24 h,即得RGD-ApoAⅠ,將其凍干備用。采用經(jīng)典的十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)方法,分別在上樣孔中加入ApoAⅠ和制得的RGD-ApoAⅠ,以蛋白Marker為參考,進(jìn)行電泳分析;電泳完畢后,蛋白條帶用考馬斯亮藍(lán)R250染色,結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 ApoAⅠ和RGD-ApoAⅠ的SDS-PAGE圖譜Figure 1 SDS-PAGE diagram of ApoAⅠ and RGDApoAⅠ

由圖1可見(jiàn),ApoAⅠ和RGD-ApoAⅠ表現(xiàn)出不同的遷移速率,RGD-ApoAⅠ的遷移速率明顯低于ApoAⅠ;對(duì)照蛋白Marker,ApoAⅠ和RGD-ApoAⅠ的分子質(zhì)量分別約為28000和35000～40000,證明RGD和ApoAⅠ化學(xué)偶聯(lián)成功,合成了目標(biāo)產(chǎn)物RGD-ApoAⅠ。

2.2 LP-GA、rHDL-GA和RGD-rHDL-GA的制備

采用薄膜分散法,取GA24mg、大豆卵磷脂480mg、膽固醇60mg和膽酸鈉4mg,置茄形瓶中,加入氯仿使之完全溶解,30℃減壓旋蒸除去有機(jī)溶劑,在瓶壁形成一層均勻薄膜,取出茄形瓶,繼續(xù)用氮?dú)獯?0min,置于真空干燥箱中干燥過(guò)夜,除盡痕量有機(jī)溶劑,然后加入6mLTris-HCl緩 沖 液 (pH8.0,0.01mol·L-1,含 0.1mol·L-1KCl和1mmol·L-1EDTA),常壓下通氮?dú)庑D(zhuǎn)洗膜,水化液轉(zhuǎn)移至細(xì)胞破碎儀中探頭超聲(150W)處理30min,即得半透明的LP-GA膠體溶液,過(guò)0.22μm微孔濾膜,收集濾液并分裝,于4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

稱取ApoAⅠ和RGD-ApoAⅠ凍干品各5mg,用去離子水復(fù)溶,分別在室溫下與制備的LP-GA共孵育過(guò)夜(12 h),即得RGD-rHDL-GA和rHDL-GA的混懸液,將其通過(guò)預(yù)飽和的SephadexG-100柱(1cm×18cm,5μm)分離純化,用PBS(pH7.4)洗脫,除去未包封的GA和未結(jié)合的蛋白,收集混懸液部分,凍干備用。

2.3 用于藤黃酸含量測(cè)定的HPLC法的建立

2.3.1 色譜條件 色譜柱 ：HederaODS-2柱(4.6mm×250mm, 5μm);流動(dòng)相:甲醇-水(94:6),以磷酸調(diào)pH至3.5;流速:1.0mL· min-1;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:20μL;檢測(cè)波長(zhǎng):360nm[12]。

2.3.2 線性考察 精密稱取GA對(duì)照品,用流動(dòng)相溶解并定容,配制成100mg·L-1的GA貯備液;精密移取貯備液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL至10mL容量瓶中,流動(dòng)相定容,制得質(zhì)量濃度分別為10、20、30、40、50、60mg·L-1的GA標(biāo)準(zhǔn)溶液;按“2.3.1”項(xiàng)下條件,進(jìn)行HPLC檢測(cè),記錄色譜圖,以GA峰面積( A )對(duì)質(zhì)量濃度( C )作一元線性回歸,得回歸方程:A=20654.70C -1021.72(n=5,R2=0.9999)。表明,GA在10～60mg·L-1范圍內(nèi)線性良好,符合含量測(cè)定要求。

2.4 LP-GA、rHDL-GA和RGD-rHDL-GA的表征

2.4.1 粒徑、聚合物分散指數(shù)及Zeta電位 取LP-GA、rHDL-GA和RGD-rHDL-GA的溶液各適量,用蒸餾水稀釋,激光粒度儀測(cè)定其粒徑、聚合物分散指數(shù)(PDI=體積平均粒徑/數(shù)量平均粒徑)和Zeta電位,結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn),LP-GA、rHDL-GA和RGD-rHDL-GA的Zeta電位均為負(fù)值,表面的高Zeta電位可提供足夠的靜電斥力,使體系趨于穩(wěn)定;RGD-rHDL-GA和rHDL-GA的粒徑均在110nm左右,沒(méi)有明顯差異,而與LP-GA相比,RGD-rHDL-GA的粒徑明顯增大約30nm,說(shuō)明RGDApoAⅠ已成功嵌入LP-GA中,形成RGD-rHDL-GA。

表1 LP-GA、rHDL-GA和RGD-rHDL-GA的粒徑、PDI和Zeta電位Table 1 Particle sizes,PDIs and Zeta potentials of LPGA,rHDL-GA and RGD-rHDL-GA

2.4.2 粒子形態(tài) 將LP-GA和RGD-rHDL-GA混懸液分別滴加到天然礦物云母片的平滑表面,干燥后通過(guò)原子力顯微鏡觀察其粒子外觀形態(tài),結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 LP-GA（A）和RGD-rHDL-GA（B）的原子力顯微鏡圖片F(xiàn)igure 2 AFM images of LP-GA(A) and RGD-rHDLGA(B)

由圖2可見(jiàn),LP-GA和RGD-rHDL-GA的粒子均呈類球形顆粒狀,尤其RGD-rHDL-GA粒子形態(tài)均一圓整,且2種粒子的粒徑分布均一,分別在80和120nm左右,這與激光粒度儀測(cè)定的粒徑結(jié)果基本一致;RGD-rHDL-GA粒徑明顯大于LP-GA,進(jìn)一步說(shuō)明RGD-ApoAⅠ已嵌入LP-GA中,RGD-rHDL-GA構(gòu)建成功。

2.4.3 包封率與載藥量 采用離心超濾法測(cè)定RGD-rHDLGA的包封率(entrapment efficiency,EE)與載藥量(drug loading efficiency,DLE)。精密量取RGD-rHDL-GA溶液500μL,置于Nanosep超濾離心管上層,10000r·min-1離心5min,取下清液200μL,用甲醇稀釋至1mL,按“2.3.1”項(xiàng)下色譜條件,進(jìn)樣,測(cè)定GA含量(即RGD-rHDL-GA中包封的藥量We),并按公式(1)和(2)計(jì)算RGD-rHDL-GA的EE和DLE,其中,Wt和Wc分別為RGD-rHDL-GA中總投藥量和載體總量。結(jié)果,測(cè)得RGD-rHDL-GA的EE 為(92.20 ±0.28)%,DLE 為(9.03 ±0.75)%。

2.4.4 體外釋放特性 為了模擬體內(nèi)血液系統(tǒng)中性環(huán)境和腫瘤組織酸性環(huán)境,采用動(dòng)態(tài)透析法分別考察RGD-rHDLGA和rHDL-GA在pH7.4和pH5.5釋放介質(zhì)中的體外釋放動(dòng)力學(xué)。精密稱取一定量的RGD-rHDL-GA和rHDL-GA凍干粉(約相當(dāng)于20mgGA),以少量去離子水復(fù)溶后,置于透析袋(MWCO=3500)內(nèi),分別以200mLpH7.4和pH5.5的PBS(含0.001g·mL-1Tween-80)為釋放介質(zhì),轉(zhuǎn)速為100r·min-1,介質(zhì)溫度為(37±0.5)℃,在不同時(shí)間點(diǎn)每次取樣1mL,并同時(shí)補(bǔ)充相同體積的空白介質(zhì)至透析袋外釋放液中;按“2.3.1”項(xiàng)下色譜條件,測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)釋放液中GA含量,計(jì)算其累計(jì)釋放百分率,結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 RGD-rHDL-GA和rHDL-GA在不同pH介質(zhì)中的體外釋放動(dòng)力學(xué)（x±s, n =3）Figure 3 In vitro release kinetics of RGD-rHDL-GA and rHDL-GA in the media of different pH

由圖3可見(jiàn),在pH 7.4釋放介質(zhì)中,RGD-rHDL-GA和rHDL-GA的釋藥速度緩慢,24h后,仍有約95%GA未能釋放,且無(wú)突釋現(xiàn)象,這可能是由于二者表面包覆了兩親性的ApoAⅠ,從而提高了其釋藥穩(wěn)定性,為實(shí)現(xiàn)其體內(nèi)腫瘤細(xì)胞靶向定位釋藥奠定基礎(chǔ);在pH5.5釋放介質(zhì)中,72h內(nèi),二者的累積釋放百分率約達(dá)70%,究其原因,可能是二者中的ApoAⅠ在較低pH環(huán)境下構(gòu)象發(fā)生變化,破壞了載體的完整性,從而促進(jìn)了藥物在腫瘤組織的釋放;2種載藥納米粒在不同pH介質(zhì)中的釋放行為均無(wú)顯著性差異,表明RGD的修飾并不影響載體對(duì)GA的釋放。

2.5 細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)

以脂溶性染料香豆素-6作為熒光探針,按“2.2”項(xiàng)下方法制備rHDL-香豆素-6和RGD-rHDL-香豆素-6納米粒。采用熒光顯微術(shù)定性觀察和流式細(xì)胞術(shù)定量考察HepG2細(xì)胞對(duì)納米粒的攝取。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期狀態(tài)良好的HepG2細(xì)胞,以每孔105個(gè)細(xì)胞接種于24孔培養(yǎng)板中,每孔500μL,37℃培養(yǎng)24h后,吸去培養(yǎng)液,分別加入用不含血清的RPMI1640培養(yǎng)基(pH7.4)稀釋的rHDL-香豆素-6和RGD-rHDL-香豆素-6溶液(磷脂質(zhì)量濃度為62.5mg·L-1)500μL,37℃ CO2培養(yǎng)箱中孵育2h;另設(shè)競(jìng)爭(zhēng)性抑制對(duì)照組,將10倍當(dāng)量的游離RGD(作為受體阻斷劑)溶于不含血清的RPMI1640培養(yǎng)基中,加入同樣的培養(yǎng)板中與HepG2細(xì)胞孵育1h后,再加入RGD-rHDL-香豆素-6,于相同培養(yǎng)箱中共孵育2h。而后,移去各組培養(yǎng)板中上層供試液,用冷PBS(pH7.4)洗滌3遍,于倒置熒光顯微鏡下觀察;同時(shí),在經(jīng)冷PBS洗滌后的各組培養(yǎng)板中,加入胰酶消化,吸棄胰酶,再加入完全培養(yǎng)基終止消化,吹落細(xì)胞,用PBS洗滌3次后,以流式細(xì)胞術(shù)考察各組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度。結(jié)果見(jiàn)圖4、5。

圖4 rHDL-香豆素-6組（A）、RGD-rHDL-香豆素-6組（B）和對(duì)照組（C）中HepG2細(xì)胞的熒光顯微圖片F(xiàn)igure 4 Fluorescence microscopic images of HepG2 cells incubated with rHDL-coumarin-6(A),RGD-rHDL-coumarin-6(B) and free RGD+RGD-rHDL-coumarin-6(C) respectively

圖5 各組HepG2 細(xì)胞的熒光強(qiáng)度（x±s, n =3）Figure 5 Fluorescence intensities of HepG2 cells in each group

由圖4可見(jiàn),在各組中,RGD-rHDL-香豆素-6組細(xì)胞的熒光亮度明顯強(qiáng)于其他2組。圖5也顯示,RGD-rHDL-香豆素-6組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度約為其他2組的5.3倍和5.5倍,表明,RGD-rHDL-香豆素-6被細(xì)胞攝入的量顯著多于rHDL-香豆素-6和經(jīng)受體阻斷劑作用后RGD-rHDL-香豆素-6的攝入量,而后二者的細(xì)胞攝入量相當(dāng),且rHDL經(jīng)RGD修飾后可有效促進(jìn)所載藥物進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。

3 討論

ApoAⅠ等電點(diǎn)為5.5,在pH7.4的緩沖溶液中帶負(fù)電荷。Zeta電位檢測(cè)結(jié)果顯示,RGD-rHDL-GA所帶負(fù)電荷低于LP-GA,原因可能在于ApoAⅠ的插入,使得LP-GA中部分負(fù)電荷被ApoAⅠ的局部正電荷所掩蓋,使得RGD-rHDL-GA所帶負(fù)電荷降低;而與rHDL-GA相比,RGD-rHDL-GA的負(fù)電荷增加,原因可能在于在緩沖體系中RGD肽帶負(fù)電荷,RGD肽屬親水性短肽,暴露于磷脂雙層的外側(cè),所以RGD-rHDL-GA 所帶負(fù)電荷高于rHDL-GA。且ApoAⅠ屬兩親性物質(zhì),同時(shí)含有親水和疏水片段。在室溫下,將RGD-ApoAⅠ與LP-GA混合孵育,ApoAⅠ的疏水片段會(huì)嵌入LP-GA的磷脂雙層中,而與ApoAⅠ偶聯(lián)的RGD屬親水性短肽,則暴露于磷脂雙層的外側(cè),這為實(shí)現(xiàn)RGD-rHDL-GA的腫瘤細(xì)胞定位釋藥創(chuàng)造了有利條件。

在制備RGD-rHDL-GA的過(guò)程中,本文采用了共孵育的方式,將RGD-ApoAⅠ嵌入LP-GA,并在共孵育一定時(shí)間后,應(yīng)用考馬斯亮藍(lán)法(Bradford法),以RGD-ApoAⅠ結(jié)合率為參考標(biāo)準(zhǔn),來(lái)判斷RGD-ApoAⅠ與LP-GA是否孵育完全。其間,發(fā)現(xiàn)共孵育時(shí)間對(duì)RGD-ApoAⅠ結(jié)合率有較大影響,因此筆者考察了RGD-ApoAⅠ和LP-GA共孵育時(shí)間分別為0.5、1、4、8、12、16 h時(shí)的結(jié)合率,結(jié)果表明,4 h時(shí)RGD-ApoAⅠ結(jié)合率僅為35%,8 h時(shí)結(jié)合率有所增加,直至12 h時(shí)結(jié)合率基本達(dá)到平衡。故最終選擇共孵育時(shí)間為12 h。

納米粒體外腫瘤細(xì)胞攝取是評(píng)價(jià)納米粒腫瘤靶向性的手段之一,本文通過(guò)熒光標(biāo)記示蹤法考察了HepG2細(xì)胞對(duì)納米粒的攝取。香豆素-6是一種脂溶性很強(qiáng)的高效熒光物質(zhì),與GA的脂溶性相似,采用熒光物質(zhì)包載的方法將香豆素-6引入載體,不會(huì)影響載體材料表面性質(zhì),能夠真實(shí)反映細(xì)胞對(duì)納米粒的攝取情況,所以本文選擇RGD-rHDL-香豆素-6來(lái)考察載藥RGD-rHDL納米粒進(jìn)入細(xì)胞的能力。細(xì)胞攝取實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,RGD-rHDL-香豆素-6組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度最強(qiáng),推測(cè)原因可能是,RGD-rHDL-香豆素-6以完整納米粒形式被細(xì)胞攝取,且其表面的小分子靶向肽RGD能特異性識(shí)別HepG2細(xì)胞表面高表達(dá)的整合素αvβ3,從而促進(jìn)了細(xì)胞的內(nèi)吞作用;而RGD-rHDL-香豆素-6組細(xì)胞的熒光強(qiáng)度明顯高于對(duì)照組細(xì)胞,則表明作為受體阻斷劑的游離RGD的加入能顯著減少HepG2細(xì)胞對(duì)RGD-rHDL-香豆素-6的攝取,這進(jìn)一步證實(shí)RGD-rHDL主要通過(guò)細(xì)胞表面高表達(dá)的αvβ3受體介導(dǎo)而進(jìn)入細(xì)胞。因此,腫瘤細(xì)胞HepG2過(guò)表達(dá)整合素αvβ3,使得其與RGD-rHDL的親和性增強(qiáng),促進(jìn)了細(xì)胞對(duì)RGD-rHDL所載藥物的攝入,從而提高藥物療效。

雖然本文對(duì)所構(gòu)建的RGD-rHDL-GA的表征和細(xì)胞攝取效果進(jìn)行了評(píng)價(jià),并獲得較為滿意的結(jié)果,但其體內(nèi)靶向性和療效尚需進(jìn)一步論證,如通過(guò)活體成像實(shí)驗(yàn)考察其在荷瘤裸鼠中的體內(nèi)腫瘤靶向性等,目前筆者所在課題組正在進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。此外,大多數(shù)內(nèi)源性線性RGD在血漿中的半衰期極短,對(duì)整合素αvβ3受體的親和力較低,其生物活性不夠理想,因此,在后續(xù)的研究中應(yīng)更多地關(guān)注對(duì)RGD的修飾與改造,以增強(qiáng)其穩(wěn)定性、親和性和特異性,提高其修飾的載藥納米粒在體內(nèi)的腫瘤靶向性。

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Preparation and Characterization of Drug-Loaded, RGD Peptide- Modified and Reconstituted High Density Lipoprotein Nanoparticles and Their Uptake by Tumor Cells

Zhou Xin1, WANG Wei1,WANG Yu2,FENG Meiqing3,DING Yang1,LIU Congyan1,ZHOU Jianping1
(1.State Key Laboratory of Natural Medicines, Department of Pharmaceutics, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China; 2. Department of Pharmacology, Nanjing Medical University, Nanjing 210029, China; 3. Key Laboratory of Smart Drug Delivery Affiliated to Ministry of Education, School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai 201203, China)

Objective:To prepare and characterize the drug-loaded,RGD peptide-modified and reconstituted high density lipoprotein(RGD-rHDL) nanoparticles and to investigate their uptake by tumor cells. Methods:The RGD peptide-modified apolipoprotein AⅠ (RGD-ApoAⅠ) was synthesized. The gambogic acid-loaded liposome (LP-GA) was prepared by film dispersion method. Then GA-loaded RGD-rHDL nanoparticles (RGD-rHDL-GA) were generated by co-incubation of RGD-ApoAⅠ with LP-GA. The RGD-rHDL-GA particles were characterized and the uptake of the coumarin-6-loaded RGD-rHDL nanoparticles (RGD-rHDL-coumarin-6) by HepG2 cells was observed by using fluorescence labeling tracer method.Results: The prepared RGD-rHDL-GA possessed a spherical shape with uniform particle size distribution of (110.70±3.25)nm, Zeta potential of (-39.21±0.10)mV, entrapment efficiency of (92.20±0.28)% and drug-loading efficiency of (9.03±0.75)%, and showed a sustainedrelease pattern and good stability. The uptake of RGD-rHDL-coumarin-6 by HepG2 cells remarkably increased in comparison with that of rHDL-coumarin-6.Conclusion: RGD-rHDL could highly facilitate the specific receptor mediated intracellular uptake and improve its tumor targeting.

RGD peptide; apolipoprotein AⅠ; reconstituted high density lipoprotein; gambogic acid; lipid nanoparticle; cell uptake in vitro

R943

B

1001-5094（2014）01-0051-06

接受日期：2013-09-13

項(xiàng)目資助：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.81102398)；教育部高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金資助項(xiàng)目(No.20110096120003)；中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金資助項(xiàng)目(No.JKP2011007)；復(fù)旦大學(xué)藥學(xué)院智能化遞藥教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題資助項(xiàng)目(No.SDD2012-03)*

王偉,副教授；

研究方向：靶向性納米藥物傳遞系統(tǒng)；

Tel：025-83271102；E-mail：wangcpu@yahoo.com.cn

**通訊作者:周建平，教授；

研究方向：靶向性納米藥物傳遞系統(tǒng)；

Tel：025-83271102；E-mail：zhoujianp60@163.com