基于中药单体构建的环境响应型纳米递药系统在肿瘤治疗中的研究进展

中药单体对肿瘤具有一定的疗效,但其低靶向性、难以在肿瘤部位聚集等不足限制了其应用。环境响应型纳米递药系统作为一种新型药物递送方式,具有靶向性递药、减少药物毒副作用、环境响应性释放等优势,在肿瘤治疗中得到广泛应用。该文通过查阅并整理相关文献,从中药单体治疗肿瘤的概况、环境响应型中药单体纳米递药系统的分类以及其在肿瘤治疗中的应用3个方面进行概括总结,旨在为解决中药单体治疗肿瘤的局限性提供思路。

基于肿瘤微环境的响应性纳米药物载体的研究进展

纳米技术正在快速发展,研究者们通过对肿瘤微环境的不断探索,创造出了多种多样的肿瘤微环境响应性的纳米药物载体,该研究方向目前受到了广泛关注。重点介绍了几种针对肿瘤微环境的响应性纳米药物载体及其研究进展,并对响应性纳米药物载体今后的发展进行了展望。

环境响应性纳米给药系统的研究进展

目的:为环境响应性纳米给药系统的设计提供新思路。方法:以"纳米给药系统""环境敏感制剂""药物释放""Nanometer drug delivery system""Drug release""pH-responsive""Redox-responsive"等为关键词,组合检索2000年1月-2016年2月在Web of Science、PubMed、ScienceDirect、中国知网、万方、维普等数据库中的相关文献,对纳米给药系统环境的敏感条件及其释药机制方面作简要综述。结果:共检索到相关文献237篇,其中有效文献26篇。常见的敏感条件有pH敏感、氧化还原敏感、热敏感、超声波敏感、光敏感等;此类给药系统在稳态中可保持稳定,但经环境刺激后可响应性改善纳米制剂的释药性能与结构、改变药物的释放位点、调控胞内药物代谢途径,发挥靶向治疗、快速释药的效果,提高肿瘤治疗的疗效。结论:本研究为设计性能更佳的纳米给药系统提供了一定的参考。后续研究需深入探索肿瘤微环境,充分了解外加刺激的性质以及环境响应性纳米聚合物的相关特性,以提高给药系统药物释放速率,增强疗效。

口腔环境响应性的银纳米颗粒对变形链球菌的抗菌作用

目的开发一种基于淀粉有机模板的银纳米颗粒(silver nanoparticles,AgNPs),该AgNPs在口腔龋损酸性微环境中响应性释放,通过杀灭病原菌抑制生物膜形成和破坏已成熟生物膜的双重抗菌能力,为龋病防治提供新的思路。方法以可溶性淀粉为绿色稳定剂,抗坏血酸为还原剂,硝酸银为银前驱体,使用一锅法制备得到淀粉负载的AgNPs。通过紫外分光光度计、X射线光电子能谱和透射电镜对AgNPs的形貌和结构进行表征,采用细菌稀释平板菌落计数法探究其抗菌能力、使用结晶紫染色探究其抑制生物膜形成能力、通过细菌活死染色探究其破坏成熟生物膜能力。结果紫外分光光度计显示的特征峰和透射电镜图像均表明成功合成了均匀分散在淀粉模板的球形Ag NPs,菌落计数结果显示,在α-淀粉酶的作用下,淀粉模板酶解后释放Ag NPs,对变形链球菌具有良好的杀灭效果(P<0.001),而未经α-淀粉酶作用的淀粉负载的Ag NPs则与对照组结果相比,其差异没有统计学意义(P>0.05)。结晶紫染色结果和细菌荧光显微镜观察图像表明,淀粉负载的AgNPs具有抑制变形链球菌形成生物膜和破坏成熟生物膜的作用。结论使用简单的一锅法绿色合成的淀粉负载的Ag NPs,能在口腔中α-淀粉酶的作用下被释放,杀灭变形链球菌、抑制变形链球菌生物膜的形成,同时还能破坏成熟的生物膜,具有良好的抗菌性能。

肿瘤微环境响应纳米体系用于提高肿瘤光免疫治疗

光免疫疗法在局部激光照射下杀伤肿瘤的同时,通过激活抗肿瘤免疫应答有效抑制肿瘤转移和复发。近些年,肿瘤微环境响应纳米体系(tumor-responsive nanosystems,TRNs)凭借在肿瘤部位通过选择性组装或解组装结构变构,实现治疗特性的精准可控,在肿瘤光学治疗和免疫治疗中受到广泛关注。为了深入剖析和阐明TRNs的结构控制与功能增强的构效机制,本文介绍了用于增强光免疫疗法的TRNs的设计构建、结构功能控制、肿瘤微环境重塑效用和相关机制。此外,笔者特别强调基于TRNs的光免疫疗法与免疫调节剂介导的免疫调节之间的协同机制。最后,笔者讨论了光免疫疗法这一新兴领域的挑战和未来前景。

炎症微环境响应性仿高密度脂蛋白纳米药物的构建及其体外抗动脉粥样硬化作用评价

目的基于活性响应性材料,采用仿生策略构建具有炎症响应性功能、抗动脉粥样硬化作用的仿高密度脂蛋白(high-density lipoprotein, HDL)纳米药物。方法通过化学键合的方式将对羟甲基苯硼酸频那醇酯(phenylboronic acid pinacol ester, PBAP)与β-环糊精(β-cyclodextrin,β-CD)反应,合成具有氧化敏感性的材料OXbCD。采用自组装纳米沉淀法和共挤出法制备仿HDL纳米粒(HDL-mimetic nanoparticles, mHDL NP)并通过红外光谱、核磁、电镜等方法对材料及纳米粒进行表征。选用RAW264.7细胞系进行细胞实验,利用流式细胞仪和激光共聚焦考察细胞对纳米粒吞噬作用,并通过ELISA测定细胞培养上清炎症因子TNF-α和MCP-1,评价纳米粒对细胞产生炎症因子的影响;选用DCFH-DA活性氧探针检测纳米粒对细胞活性氧产生水平的改变;并通过多种方法评价纳米粒对细胞胆固醇外排和泡沫细胞形成的影响。结果光谱学分析表明约5个PBAP键合于每个β-CD分子;电镜和粒径分布结果表明所制备的纳米粒为规则类球形,粒径分布均匀,平均粒径约200 nm。细胞实验证明RAW264.7细胞对纳米粒的吞噬具有时间和剂量依赖性,且能显著抑制炎症因素刺激下细胞炎症因子的分泌和活性氧的产生(P<0.05),具有明显的抗炎和抗氧化作用;mHDL NP能明显促进细胞胆固醇外排(P<0.05),且细胞外排率与细胞和mHDL NP孵育的时间以及mHDL NP的浓度具有相关性;mHDL NP亦能显著抑制巨噬细胞泡沫化的进程。结论基于活性氧响应性材料OXbCD成功合成mHDL NP,该NP同时具有抗氧化和胆固醇逆转运的作用,并在细胞水平证明该纳米粒具有抗动脉粥样硬化的能力。

刺激响应型智能纳米递药系统的研究进展

开发高效、绿色农药制剂以最大限度地减少化学残留和环境污染,对于确保粮食和生态安全至关重要。纳米技术的发展为农业绿色农药制剂的创制提供了策略,科研人员设计了一系列针对病虫草害引发的病理环境和体外物理刺激的智能响应型金属或无机纳米载体,该类载体可以通过响应动植物体内pH、活性氧(reactive oxygen species, ROS)、氧化还原条件等内源性变化或者温度、光照等外部刺激,来实现药物的精准可控释放,并提高对病虫草害的防治效率。本文从内源性刺激响应、外源性刺激响应和多重刺激响应3个方面综述了当前农业领域智能响应型纳米递药系统的研究进展,对智能响应型纳米递药系统的功能设计、作用特点及效果进行了介绍,以期为农药/核酸类药物及其递送系统的研究提供参考。未来智能响应型纳米递药系统将会作为一种有前途的方式,提高药剂的利用率,实现药剂的靶向释放。

基于肿瘤微环境响应的纳米凝胶载药系统研究进展

近年来,对肿瘤微环境的探索为肿瘤治疗提供了一种新途径。越来越多的研究致力于探索靶向或调控肿瘤微环境的治疗药物。纳米凝胶载药系统在肿瘤药物的有效装载、肿瘤细胞和组织特异性富集、控制释放和高效传递中取得了大量研究进展,该系统与其他纳米体系比较具有稳定性好、环境响应性敏感、容易实现工业化生产等特点。该文主要结合目前人们对肿瘤微环境的认知,介绍基于肿瘤微环境响应的调控型和靶向型纳米凝胶体系在肿瘤药物传输中的研究进展和发展前景。

环境响应性纳米材料在农化控释领域研究进展

农用化学品的滥用和不当施用对生态环境造成了极大污染,如何减少农用化学品的流失、提高其利用效率,是解决这一问题的关键。环境响应性材料是一种新型的智能材料,当环境的p H、温度、光照、磁场、氧化还原状态等发生改变时,能够响应性地发生物理或化学结构的变化。具有环境响应性的纳米材料具有智能、可控、高效等特点,已经作为药物载体被广泛应用于抗肿瘤药物的靶向释放,目前也逐渐被应用于农用化学品的控制释放。笔者综述了环境响应性纳米聚合物、微球、微胶束等材料的制备方法及其在农用化学品控制释放领域的应用,阐述了环境响应性机理,分析了环境响应性材料的形貌、化学结构、负载效率以及响应行为,并对其发展和应用前景进行了展望。环境响应性纳米材料能有效地保持农用化学品的活性或减少活性损失,从而降低用量,减少环境污染。目前相关研究尚处于起步阶段,在合成工艺和成本上仍存在诸多限制,规模化应用还需研究者持续地关注和完善。

二硫化钼量子点的制备及其在纳米载药体系中的应用

以二硫化钼粉末为原料,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,采用溶剂热法制备二硫化钼量子点(MoS_(2)QDs),并对其结构、组成和光学性质进行了表征。在此基础上,以MoS_(2)QDs为载体负载抗肿瘤药物盐酸阿霉素(DOX),构建了纳米载药体系(MoS_(2)-DOX),并通过体外药物释放实验和细胞毒性实验对其药物释放行为及治疗效果进行了初步评价。结果显示:MoS_(2)QDs分散均匀,尺寸约为3.0 nm,并具有良好荧光性质。借助MoS_(2)QDs自身的荧光性质,可追踪其进入U251胶质瘤细胞后主要存在于细胞质中。MoS_(2)-DOX具有明显的pH值响应性药物释放行为,其在酸性条件下(pH值为5.0和6.0)48 h的DOX释放率(35.1%和28.7%)明显高于pH值为7.4环境下的释放率(18.2%)。MoS_(2)QDs质量浓度低于150μg·mL^(-1)时对U251胶质瘤细胞无明显毒性;而MoS_(2)-DOX的细胞毒性呈现DOX剂量依赖性,且低于游离的DOX。这表明本方法制备的MoS_(2)QDs有望作为安全性较高的荧光纳米载体,在细胞成像和药物输送等领域具有广泛的应用前景。

抑制癌症治疗多药耐药性的纳米药物递送体系

多药耐药(MDR)是指肿瘤细胞对传统和新型化疗药物产生耐药性的现象,成为治疗恶性肿瘤的重要障碍。近年来,已发现纳米药物递送体系(NDDS)在抑制肿瘤MDR方面表现出独特优势,可增加药物的溶解度和稳定性,避开药物外排泵、以更低的剂量和更少的副作用实现目标部位更高的药物浓度。因此,NDDS成为克服癌症MDR的有效策略。介绍了肿瘤MDR机制;从多肽类配体、叶酸靶向配体、转铁蛋白靶向配体、透明质酸配体、双配体及其他配体5个方面总结了辅助纳米粒子克服MDR的研究进展;综述了内源性及外源性刺激响应型纳米药物的设计、结构以及克服MDR的效果;提出了抑制癌症治疗多药耐药性的NDDS存在的问题及未来发展方向。

肿瘤微环境敏感性纳米给药系统的研究

肿瘤微环境具有低pH值、高温、高浓度的还原型谷胱甘肽(GSH)等特点。利用这些特点作为刺激因子,设计敏感性的纳米给药系统有可能显著提高抗肿瘤药物的治疗效果。本文主要论述了温敏性、pH敏感性、氧化还原敏感性和多重敏感性纳米给药系统的研究进展,希望为纳米给药系统的设计和肿瘤治疗提供新思路。

羟丙基壳聚糖/肝素纳米载药体系的制备、释放及抗肿瘤特性分析

背景:肝素类药物在人体内使用时,存在毒性大、代谢时间短等临床问题。目的:制备羟丙基壳聚糖/肝素纳米载药体系,考察其载药量、微观形貌、粒径分布、体外释放及对肝癌细胞的抑制效果。方法:设置肝素溶液与羟丙基壳聚糖溶液体积比为3∶10,6∶10和9∶10,以电荷吸引制备获得羟丙基壳聚糖/肝素纳米颗粒,考察所制备颗粒的性质。考察该颗粒在pH=2.1,4.6,7.4的PBS中的24 h释放率;培养肝癌SMMC-7721细胞株,接种于96孔板内。同时向平板内添加2.5,5,10,20 mg/L的肝素、羟丙基壳聚糖及制备的羟丙基壳聚糖/肝素纳米颗粒混悬液,分析细胞培养24 h后的细胞抑制率。结果与结论:①肝素溶液与羟丙基壳聚糖体积比为3∶10,6∶10和9∶10时,载药量分别为(27.13±0.79)%,(36.39±1.12)%及(43.68±1.45)%;②肝素溶液与羟丙基壳聚糖体积比为6∶10时制备的纳米颗粒在pH=7.4的条件下释放肝素的速度,远快于pH=2.1或4.6时,且该颗粒在6 h可释放95%以上的肝素。同时释放速率同肝素的负载量成正比;③羟丙基壳聚糖溶液对肝癌SMMC-7721细胞株没有明显的抑制作用;而随着溶液浓度的增加,肝素对肝癌SMMC-7721细胞株的抑制率显著增加,且肝素溶液与羟丙基壳聚糖体积比为6∶10时制备的羟丙基壳聚糖/肝素颗粒的抑制率高于单独使用肝素时;④结果表明,以肝素溶液与羟丙基壳聚糖体积比为6∶10时制备羟丙基壳聚糖/肝素纳米载药体系具有pH选择性缓释作用,且对肿瘤的抑制效果明显。

基于近红外光响应性的盐酸阿霉素纳米脂质体的制备工艺优化

目的:建立盐酸阿霉素纳米脂质体药物含量的测定方法,并优化其制备工艺。方法:采用紫外-可见分光光度法测定盐酸阿霉素纳米脂质体的药物含量;采用薄膜分散法制备盐酸阿霉素纳米脂质体。以粒径、包封率、载药量为指标,以磷脂与药物质量比(mg/mg)、磷脂与胆固醇质量比(mg/mg)、超声时间(min)为因素,采用星点设计-响应面法优化制备工艺;采用近红外光照射考察盐酸阿霉素纳米脂质体的光热转换效应。结果:盐酸阿霉素检测质量浓度的线性范围为1.01～16.16μg/mL(r=0.999 7),精密度、稳定性、重复性均符合《中国药典》相关要求。最优制备工艺为磷脂与药物质量比13.30∶1(mg/mg)、磷脂与胆固醇质量比4.09∶1(mg/mg)、超声时间10 min。在此工艺条件下,所得的盐酸阿霉素纳米脂质体的粒径、载药量分别为(200.5±25.1)nm、(11.02±0.20)%,与预测值(196.3 nm、10.68%)的相对误差分别为1.82%、1.63%,实测值与预测值一致性良好。于808 nm近红外光照射下,盐酸阿霉素纳米脂质体具有浓度和时间依赖性的光热转换效应。结论:所建含量测定方法简便、准确度较好,优化所得工艺简单、可行。

新型谷胱甘肽响应三嵌段聚前药两亲分子的构筑与纳米结构调控

针对肿瘤组织的还原性微环境,设计了一种基于谷胱甘肽(GSH)还原性响应的三嵌段聚前药两亲分子,聚喜树碱-嵌段-聚乙二醇-嵌段-聚喜树碱(PCPTM-b-PEG-b-PCPTM),具有很高的载药量(质量分数大于50%).采用大分子自组装的方法,通过调节共溶剂种类,实现了两种不同纳米结构组装体的构筑.利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)进行表征,采用1,4-二氧六环(1,4-dioxane)作为共溶剂组装得到错列堆积片层结构,改变共溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)时,得到了大复合胶束结构.进一步的细胞实验表明,错列堆积片层结构和大复合胶束结构纳米粒子都具有较快的肿瘤细胞内吞速率和较好的抗肿瘤效果.

稀土磁性纳米微球Dy:Fe_3O_4@PHEMA-Tb的载药性研究

以稀土磁性纳米微球Dy:Fe3O4@PHEMA-Tb为载体材料,丝裂霉素C(MMC)为模型药物,在一定条件下制备了具有生物相容性、低毒性等特点的稀土磁性药物微球(MMC-PHEMA-FMPM s).通过正交实验设计考察了制备MMC-PHEMA-FMPMs工艺条件对磁性微球的载药量和包封率的影响,用高效液相色谱(HPLC)测定稀土磁性药物微球的载药量和包封率,固体永磁铁测试稀土磁性药物微球的体外磁响应性.结果表明,稀土磁性纳米微球具有较高的载药量和包封率,体外药物释放受pH影响较大,磁响应性显著,是靶向给药的良好载体.

环境响应壳聚糖纳米材料的制备及其应用研究进展

壳聚糖纳米材料具有无毒、生物相容性好、可生物降解以及强的吸附和负载能力等优良性质,使其在医用纳米材料、绿色环保材料以及食品工业等方面广泛应用.目前,壳聚糖纳米材料的可控和可预测的环境响应性能正在日益受到关注.环境响应壳聚糖纳米材料常采用离子交联法、共价交联法、自组装法制备得到,其在药物载体、环境保护、农业等方面因优异的性能得到有效应用,在药物控释、生物传感器及环保材料等方面的应用将会成为目前研究的重要方向.

基于碳纳米角的荧光标记载药体系的构建、表征及体外释放

目的考察碳纳米角(CNHox)经不同浓度壳聚糖(CS)修饰后在水和磷酸缓冲溶液(PBS)中的分散性;构建以CNHox为载体装载多烯紫杉醇(DTX)并通过CS连接CdTe量子点荧光探针的载药体系;考察载药体系体外药物释放行为。方法测定经不同浓度CS修饰的CNHox在水中和PBS中的zeta电位,静置观察分散液的聚沉情况;饱和溶液结晶法装载DTX,热重法测定载药量;以EDC、NHS为交联剂共价连接CdTe量子点与CS,修饰到载有DTX的CNHox表面,构建新型荧光标记抗肿瘤载药体系,对该载药体系进行系列表征;考察药物体外溶出情况,高效液相色谱法测定溶出DTX的含量,并绘制体外释放曲线。结果 CS浓度达到2.50mg·mL-1时,CNHox在PBS中的分散性良好;CNHox装载DTX载药量可以达到1.170 mg·mg-1;载药体系成功标记荧光量子点,且在PBS中的分散性良好;体外累积药物释放量为54.8%,释放曲线有明显缓释行为。结论 CS修饰可提高CNHox在盐溶液中的分散性;载药体系具有较高载药量;量子点成功标记载药体系,为该载药体系的体外示踪研究奠定基础;该载药体系的体外释放试验证实具有缓释效果。

功能化纳米农药载药系统研究进展

纳米材料因其粒径小、尺寸易调节、种类丰富以及良好的移动性等优势,作为有效载体,在农药载药系统及农业病虫害防治方面受到了广泛关注。纳米材料与技术在提升农药生物利用度、溶解性和缓控释特性等方面展现出巨大的潜力。本文总结了利用纳米材料与技术开发具有功能化纳米农药载药系统的研究进展,系统综述了精准释放农药活性成分的智能响应型农药控释制剂、叶面亲和型、土壤用药型及农药双载体系等不同功能化纳米农药载药系统,概述了其在农药减量增效和精准施用方面的作用效果,并对功能化纳米农药载药系统的应用场景与产业化潜力进行了展望。

阿霉素刺激响应性纳米递送系统的应用进展

阿霉素是临床常用的化疗药物,但存在着非特异性给药的难题,长期应用会导致严重毒副作用与耐药性。相关研究表明阿霉素刺激响应性纳米递药系统能有效提高药物在肿瘤部位的蓄积量,延长体内循环时间,从而达到药物的靶向富集并诱导肿瘤细胞凋亡。概述了有关pH响应、酶响应、还原响应、活性氧响应、多重刺激响应等不同类型的刺激响应性纳米递药系统的设计、合成、表征及应用的研究进展,并对其新剂型目前存在问题、面临挑战及未来应用前景等关键问题进行了总结与展望,旨在为阿霉素的深入研究及临床应用提供参考借鉴。