零维纳米碳基靶向药物递送系统在肿瘤治疗中的研究进展(综述)

【目的】零维纳米碳基靶向药物递送系统是以具有良好稳定性和生物相容性的纳米碳材料作为药物载体,担载药物、基因以及靶向组分构建的药物递送复合体,在肿瘤治疗领域具有重要的应用价值。【方法】对零维纳米碳基药物载体的结构、靶向药物递送系统的构建及其在化学治疗、基因治疗和诊疗一体化中的应用进行综述。首先,对零维纳米碳材料进行分类。其次,从靶向修饰和药物担载两个方面总结纳米碳基靶向药物递送系统的构建策略。最后,对零维纳米碳基靶向药物递送系统的应用进展进行综述,进而给出其目前在肿瘤治疗中所面临的问题。【结论】为零维纳米碳基靶间药物递送系统在生物医学领域的广泛应用提供可借鉴的理论和实践经验。

大麻二酚递送体系的研究进展

大麻二酚因其在治疗疼痛、焦虑、神经及运动障碍等方面的作用而备受关注。但大麻二酚存在水溶性低、首过代谢效应及全身生物利用度较低的缺点,极大限制了它的应用。构建递送体系可改善大麻二酚的药代动力学特征和生物利用度。综述了近年来用于提高大麻二酚溶解性及生物利用度的递送体系,分析了聚合物颗粒、脂质体、醇质体及环糊精递送体系的优势与局限性,展望了大麻二酚递送载体的发展方向,为开发新的大麻二酚纳米制剂提供参考。

淀粉基凝胶-多酚递送体系:从结构设计到食品应用

多酚是存在于植物性食物中的一类化合物,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等生物活性。然而,在食品加工、储藏和消化的过程中,多酚容易遭受外界不利因素(如高温、光照、碱性环境等)的影响而降低甚至丧失生物活性。淀粉基凝胶体系不仅具有天然来源多糖类物质良好的生物相容性、可降解性和安全性,而且自身三维网络结构对小分子表现出优异的包封能力和有效的控释作用。近年来,通过不同方式(如3D打印、共价或非共价交联以及作为凝胶填充物)所构建的淀粉基凝胶,在提高多酚类小分子活性成分的稳定性和生物利用率等方面表现出较大的应用前景。本文首先介绍了多酚的生物活性以及自身的局限性,着重探讨了淀粉自身的特性(如糊化、老化、胶凝性等)以及不同交联方式与淀粉基凝胶形成之间的联系,进一步分析了多酚在淀粉基凝胶形成中的作用,以及所构建的淀粉基凝胶对多酚封装和释放性能的影响,在此基础上,对淀粉基凝胶-多酚体系在食品中的应用前景和挑战进行了展望。

氧化石墨烯-DNA纳米探针用于三磷酸腺苷的检测与药物递送

癌细胞内三磷酸腺苷(ATP)浓度异常与肿瘤发生发展过程密切相关,因此,快速、准确地检测细胞内外ATP水平具有重要意义。盐酸阿霉素(DOX)是一种广泛使用的抗癌药物,能嵌入DNA碱基对,并通过抑制DNA复制和转录诱导细胞凋亡。氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)由于具有毒性低、比表面积大和易功能化,可以有效、稳定地负载DNA纳米探针进入细胞等优点而被广泛应用。然而,复杂环境中的生物分子容易通过物理吸附竞争性结合到GO表面,导致假阳性信号。基于此,提出了一种新型的GO-DNA纳米探针,并将其应用于ATP的检测与抗癌药物DOX靶向递送。以ATP的核酸适配体与其互补链杂交形成双链DNA(dsDNA),并通过G-C碱基对负载DOX,利用互补链延伸的poly A序列吸附到GO表面构建了GO-dsDNA-DOX纳米探针,能极大程度地降低复杂环境中物理吸附引起的干扰,减少假阳性信号产生。ATP与适配体特异性结合会导致DOX释放,根据其荧光“off-on”实现ATP的定量分析,DOX荧光强度与ATP含量在0.08~8.0 mmol/L范围内呈现良好的线性关系,线性方程为IF=3.0897c+129.08,检测限(3σ/k)为0.059 mmol/L,且方法具有良好的选择性和抗干扰能力。细胞毒性及荧光成像结果表明,负载DOX的纳米探针在人乳腺癌细胞(MCF-7)内有明显的药物释放,显著诱导细胞凋亡。该研究建立了一种免修饰、简单和快速的ATP含量检测分析方法,并利用癌细胞内高浓度ATP实现靶向药物递送,降低了对正常细胞的毒副作用,为癌症的治疗提供了新思路。

蛋白质-脂质/多糖基复合递送系统的形成机制与应用研究进展

一些生物活性物质因难溶于水且生物利用率较低而使其应用受限,近年来如何有效递送生物活性物质广受关注。然而,脂质、多糖和蛋白质作为常用的食品级载体基质在单独使用时往往存在局限性,限制了它们在递送系统中的有效性。蛋白质-脂质和蛋白质-多糖偶联是用于制造新型递送系统的新兴技术,相较于单一的一元载体,多元偶联物在体内具有更好的协同作用,在提高递送系统封装效率的同时提高整个系统的稳定低,从而最大限度地发挥产品功能性质和生物活性。本文主要综述了脂质、多糖和蛋白质作为递送系统的重要性和局限性,横向对比了单一基质与多复合载体基质之间的优缺点,蛋白质-脂质/多糖二元基质作为主要研究对象,对其偶联机制、方法及其在营养递送中的作用优势进行了探讨,并对未来的研究方向进行了展望。

类器官芯片在纳米药物递送系统研究中的应用及前景

类器官是源自人类干细胞、器官特异性祖细胞及分离肿瘤组织的自组装三维多细胞微型器官模型,可在体外重现器官的关键结构特征与生理机能。微流控芯片作为类器官的体外培养平台,为研究细胞在异质群体和微环境中的行为提供机会,因此,成为助力人类器官发育研究、疾病建模及药物筛选的强大工具。基于先进纳米技术构建的药物载体可以显著提升疾病治疗效果,是目前新药物研发和临床治疗的焦点。利用类器官芯片对纳米递送系统的安全性和有效性进行评估,不仅有助于了解药物递送载体与靶点微环境的相互作用机制,科学指导纳米载体的设计;也在患者个性化精准医疗领域具有应用价值。本文讨论了传统二维细胞模型以及动物模型评价纳米药物递送系统的局限性,分析了用类器官芯片作为体外评价平台的优势。在此基础上,总结了近年来类器官芯片在纳米药物递送领域的应用现状与发展方向,并对其前景进行了展望。

智能递送系统在基因药物治疗中的应用

随着医药技术的发展,联合递送药物与基因是目前治疗癌症的热门手段,智能递送系统优化了基因药物递送中的载体脱靶性、细胞毒性以及基因药物靶向性等问题。本文通过查阅文献资料,以基因药物、智能递送系统、温度敏感、光敏感、pH敏感、磁性敏感和氧化还原敏感等为关键词,结合查询的相关文献,对基因药物的智能递送进行各方面的介绍并综述了智能递送系统在基因药物治疗中的应用情况。通过智能基因药物递送系统的研发,实现了基因药物在体内对肿瘤微环境产生敏感性应答,从而能够定时、定量、定位智能调控基因药物的释放,为肿瘤基因药物治疗手段的开发提供了更多的策略。

纳米递送植物多酚防治阿尔茨海默病的研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常见的神经退行性疾病,病理机制较为复杂,随着AD发病率增加,迫切需要开发更有效的防治方法。许多研究表明植物多酚在防治神经退行性疾病方面具有巨大潜力,但是它们的生物利用度较差,在实际应用上仍存在一定的局限,利用纳米技术能够有助于植物多酚的递送。本文旨在阐述纳米递送植物多酚系统的研究进展和所面临的挑战,以及用于治疗AD的常见多酚及其作用机制。

肉桂活性成分、功效及递送体系研究进展

肉桂是常用的药食两用植物,具有抑菌、抗氧化、杀虫、降血糖、神经保护等多种生物活性,这与其含有的醛类、多糖、多酚等活性成分密切相关。为使肉桂更好地应用于食品、医药、化妆品等领域,该文对肉桂的主要化学成分、生物活性和递送体系的相关研究进行综述,以期为肉桂相关高附加值产品的开发和综合利用提供依据。

辣椒素生物活性及其递送系统研究进展

随着“健康中国”战略的逐步推进,以“药食同源”为代表的大健康产业逐渐成为关注热点。辣椒作为我国消费量最大的调味品之一,可用于药食同源食品的研发。其中,辣椒素作为辣椒中的主要生物活性物质,具有镇痛、抗氧化、抗炎、抗癌、抗肥胖、心脏保护等生物学作用,其药理及潜在作用机制已得到广泛研究。然而,考虑到辣椒素在实际应用中存在刺激性强、水溶性差和生物利用度低等问题,基于稳定性、包封率和生物学特性评价了提高辣椒素口服生物利用度的新型递送系统,包括脂质体、胶束、微/纳米乳液、Pickering乳液和纳米粒子。本综述旨在为辣椒素进一步开发成具有保健功能的营养产品提供一定的理论依据。

碳纳米管在植物遗传物质递送中的研究进展

植物基因工程赋予了植物高产、抗逆等优良性状,为保障粮食安全提供了解决思路。但目前植物转基因主要依赖于根瘤农杆菌侵染法和基因枪法,这些方法存在转基因效率低和物种依赖等一些局限性。近年来,纳米载体在植物基因工程领域引起了较大的关注。多项研究表明,纳米载体能够携带核酸分子(DNA、RNA)进入植物细胞。因此利用纳米载体递送遗传物质已成为提高植物转基因或基因编辑效率的可行策略之一。在这些纳米载体中,碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)具有高稳定性、高生物相容性、高比表面积等优点,显示出了巨大的应用潜力。同时,高长径比赋予了CNTs穿过细胞膜和叶绿体膜的能力。多种表面修饰也使得CNTs能够携带核酸分子靶向递送到不同细胞器中。聚乙烯亚胺(PEI)修饰的CNTs能搭载质粒进入细胞核,在非转基因的前提下瞬时表达外源基因,且突破宿主特异性的限制。壳聚糖修饰的CNTs利用脂质交换包膜穿透机制选择性地将质粒DNA递送到叶绿体中进行表达。除此之外,基于π-π堆积的原理,CNTs还被设计为siRNA递送平台,以高效、特异性地沉默内源性基因。值得注意的是,CNTs还可以保护所搭载的核酸在递送过程中不被核酸酶所降解,保障了递送物质的完整性,为后续高效表达打下了基础。CNTs还将与基因组编辑技术CRISPR相结合,通过递送并瞬时表达含有Cas9蛋白原件的质粒实现无外源基因插入的基因组编辑。然而,作为一种新型的核酸递送技术,CNTs仍然存在许多不足。CNTs介导的外源质粒瞬时表达效率较低,该递送体系仍需要进一步优化改进。CNTs在携带并表达较大的DNA元件方面仍然存在一定的技术限制。此外,细胞如何高效吸收CNTs的机制仍需要进一步研究,这对于未来定向递送CNTs到特定植物细胞和细胞器中有重大意义。总之,本文针对CNTs递送遗传物质进入植物细胞提供了一个较为全面的综述,不仅涵盖了CNTs的结构属性,并概述了用于CNTs表面功能化的主要技术,以及CNTs递送遗传物质的研究进展。此外,我们还探讨了CNTs应用的限制因素和未来的一些应用前景,旨在为植物遗传转化技术和方法提供一些新思路或参考。

植物精油的递送体系及其在果蔬保鲜中应用的研究进展

植物精油能够有效延长果蔬保质期,因其具有抗氧化、抑菌、驱虫等生物活性,是绿色天然的果蔬保鲜剂。然而精油存在易挥发、稳定性差、亲水性弱等缺陷,并且具有较强的芳香气味,故在果蔬保鲜等应用中受限。稳定性强、能够与外界环境形成屏障的植物精油递送体系为解决上述问题提供了新的方法和途径。此外,递送体系还可以提高生物相容性并具有可控释功能,能够增强植物精油的利用率。鉴于此,本文综述了植物精油的成分及其抗氧化、抑菌、驱虫等生物活性及相应的作用机制,重点分析了纳米乳液、微乳液、微胶囊、脂质体等递送体系及制备方式,讨论了植物精油包封效率、粒径和物理稳定性的主要影响因素如制备方法、乳化剂、壁材的种类和浓度比例等,总结了植物精油递送体系在果蔬保鲜中的应用及展望,旨在为开发新型果蔬保鲜剂提供理论依据。

基于微注射的聚乳酸微针递送中药液效率评估

聚合物微针作为一种高效、安全、成型简单、节能环保的新型经皮药物递送医疗产品,逐渐得到关注。为研究聚合物微针体外递送中药液的效率,在已知的工艺条件下,通过微注射制备了聚乳酸(PLA)微针,利用扫描电镜观察其形貌特征,并对小鼠腹部皮肤进行穿刺,然后进行石蜡切片,观察其产生的微小通道,同时,通过体外透皮扩散评估了PLA微针预处理后的中药液递送效率。结果表明,针高为520μm的PLA微针具有较好的力学性能,能刺穿鼠皮皮肤的角质层,在微针预处理和未预处理Franz扩散实验中,120 min后,骨痹通方中药液预处理的吸光值为1.086881,未处理的吸光值为0.09004,经过线性拟合后,微针预处理实验组药物浓度至少是未处理对照组的10倍。

吸入气雾剂递送剂量均一性考察抽样方案对比分析

目的比较吸入气雾剂递送剂量均一性考察中不同抽样方案的差异。方法汇总2020年版《中国药典(四部)》(简称ChP)、《European Pharmacopoeia 11.0(VolumeⅠ)》(简称EP)/《British Pharmacopoeia 2023(VolumeⅢ)》(简称BP)、《USP-NF online 2024》(简称USP)及我国进口药品注册标准(简称JX)中吸入气雾剂递送剂量均一性考察的抽样方案和判定标准。以硫酸沙丁胺醇吸入气雾剂为例,按ChP及USP抽样方案分别测定4家企业(企业A,B,C,D)6批样品的递送剂量均一性。采用蒙特卡洛模拟法进行数据模拟,并绘制工作特性曲线。结果按ChP抽样方案,样品的递送剂量均一性均符合规定;按USP抽样方案,仅企业C有1批样品的平均递送剂量不符合规定(低于70μg),且与企业D样品比较差异显著(P<0.05)。ChP的工作特性曲线较其他3种判定标准更宽,接受区域更广;EP/BP与JX抽样方案第一阶段接受概率和总接受概率均较接近;USP与JX抽样方案在标准差较小(≤6)时几乎相同,随着标准差的增大,前者的第一阶段接受概率和总接受概率下降程度更显著,在标准差≥10的情况下,其总接受概率<90%。结论不同抽样方案对吸入气雾剂递送剂量均一性的接受概率存在一定差异,USP较ChP,EP/BP,JX对变异较大的产品容忍度更低。

九肽-1/依克多因经皮共递送纳米脂质体美白修复功效研究

目的探讨九肽-1/依克多因经皮共递送纳米脂质体(Non/Ect-NLPs)的美白修复功效。方法通过细胞活性测试研究Non/Ect-NLPs安全性,观察黑素细胞对纳米脂质体摄取情况,并比较不同水平Non/Ect-NLPs组及游离成分溶液组酪氨酸酶活性、黑色素水平、氧化损伤细胞存活率及人源水通道蛋白-3(AQP3)、丝聚合蛋白(FLG)、紧密连接蛋白1(Claudin-1)水平。结果游离成分溶液组和不同水平Non/Ect-NLPs组中HaCaT细胞活性均在80%以上。与游离成分溶液组比较,Non/Ect-NLPs水平为250.0、500.0μg/mL时,其对B16F10细胞酪氨酸酶活性显著降低(P<0.05)。与游离成分溶液组比较,Non/Ect-NLPs水平为125.0、500.0μg/mL时,其能显著抑制B16F10细胞分泌黑色素(P<0.05)。与模型组比较,Non/Ect-NLPs水平为250.0、500.0μg/mL时,可显著提高氧化损伤细胞的存活率(P<0.05)。与对照组比较,游离成分溶液组和Non/Ect-NLPs组能显著促进HaCaT细胞迁移(P<0.01)。与对照组比较,游离成分溶液组、Non/Ect-NLPs组AQP3、FLG、Claudin-1水平显著增高(P<0.05)。结论Non/Ect-NLPs作为新型皮肤美白修复功效原料具有良好的应用前景。

三种递送体系对麝香草酚在致病菌胞内吸收的影响

目的研究阳离子-β-环糊精(C-β-CD)、羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)及10%乙醇三种药物递送体系对麝香草酚(THY)在大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌内吸收的影响。方法采用倍半稀释法确定C-β-CD-THY、HP-β-CD-THY包合物和THY 10%乙醇溶液的最低抑菌浓度(MIC),通过生长曲线测定其抑菌活性,并采用高效液相色谱法建立THY的测定方法,测定大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌对C-β-CD-THY、HP-β-CD-THY包合物和THY 10%乙醇溶液的胞内吸收量。运用扫描电镜分析两种细菌经药物处理后的形态学变化。结果THY 10%乙醇溶液、C-β-CD-THY和HP-β-CD-THY对大肠埃希菌的MIC分别为1.66、1.66、2.13 mmol·L^(-1),对金黄色葡萄球菌的MIC依次为0.83、0.83、1.66 mmol·L^(-1)。大肠埃希菌对C-β-CD-THY和HP-β-CD-THY的胞内吸收量分别为THY水溶液组的2.2倍和1.6倍,金黄色葡萄球菌对C-β-CD-THY和HP-β-CD-THY的胞内吸收量分别为THY水溶液组的6.5倍和5.5倍。经C-β-CDTHY和HP-β-CD-THY处理后,菌体表面皱缩凹陷,细胞膜破坏严重,大量细胞丧失完整性。结论环糊精包合物能破坏细菌细胞膜,增加THY在大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的胞内浓度,提高其生物利用度,环糊精及其衍生物可代替乙醇作为辅料,以发挥增溶、促透作用,并提高药物安全性。与HP-β-CD-THY相比,C-β-CD-THY包合物的抑菌效果更佳,可作为更高效的抑菌剂应用于食品药品等领域。

角膜接触镜在眼部药物递送中的研究进展

近年来,人们对眼部疾病治疗的便捷性和有效性需求逐渐增加。受眼部屏障、泪液清除和患者治疗依从性等因素影响,大多数眼部药物的治疗效果并不理想。为提高眼部药物的输送效率,研究者对新型药物制剂进行广泛探索和研究;其中,角膜接触镜的安全性、稳定性及可长期配戴性等特点使其脱颖而出。本文概述角膜接触镜的材料性能、制备方法及药物整合策略等,分析角膜接触镜的发展前景及所面临的挑战。

肿瘤mRNA疫苗及其递送载体在抗肿瘤免疫治疗中的研究进展

由于传统抗肿瘤手段在临床应用中具有特异度低、不良反应大的缺点,新型的抗肿瘤免疫疗法受到关注并逐渐得以应用。肿瘤免疫疗法通过调节机体免疫系统,增强抗肿瘤免疫应答以实现对肿瘤的控制和杀伤。肿瘤免疫疗法包括免疫检查点阻断疗法、过继细胞免疫治疗和肿瘤疫苗。其中,肿瘤疫苗通过递送肿瘤细胞特异性抗原刺激免疫系统产生特异性免疫细胞或抗体从而消除肿瘤细胞以达到治疗肿瘤的目的。近年来,mRNA疫苗相关领域迅速发展,所需的mRNA在合成及制备方面的工艺日趋成熟,为肿瘤mRNA疫苗的研究奠定了良好的基础。因mRNA具有易被降解、无法自主进入细胞等特点,此类疫苗需要合适的递送载体才能成功地被细胞摄取并发挥功效。因此,mRNA疫苗递送系统的发展成为其能否被更好地利用的关键,这也是在肿瘤治疗领域里mRNA疫苗能否被开发利用至临床阶段的重要一环。本文简要介绍肿瘤的免疫治疗方法、肿瘤疫苗种类和肿瘤mRNA疫苗的作用机制及制备方法,介绍用于肿瘤治疗的免疫疗法中mRNA疫苗及其常见的递送系统的研究进展和相关应用,并对进入临床试验阶段的肿瘤mRNA疫苗进行归纳和整理,以期为今后针对肿瘤的mRNA疫苗的研究工作提供帮助。

乳化溶剂蒸发法在递送体系中的应用

将生物活性物质载入递送体系可以改善其水溶性、稳定性和生物利用度,便于在食品、药品和化妆品等领域应用。乳化溶剂蒸发法是一种常见的制备活性物质递送载体的方法,具有使用条件温和,易于操作和放大,溶剂残留较低等优点。本文简要介绍乳化溶剂蒸发法,综述材料的选择和制备过程对所制载体的影响以及该法在制备活性物质递送体系中的应用研究进展,旨在推动乳化溶剂蒸发法的深入研究和实际应用。

柚皮素及其纳米递送体系研究进展

柚皮素是广泛存在于柑橘类水果中一种黄酮类化合物,具有多种生理功效,如抗肿瘤、抗氧化和抗炎活性等。然而,由于柚皮素的疏水性,导致其生物利用度较差,应用潜力受到阻碍。为了提高柚皮素的生物利用度,研究人员开发了包括聚合物纳米颗粒、脂质体、纳米乳液、纳米混悬液在内的纳米递送系统。在此,该文对柚皮素的生理功能、体内代谢及其纳米递送体系进行了介绍,针对目前研究中存在的问题对未来柚皮素纳米递送体系的研究方向和应用前景进行了展望。