四臂聚乙二醇-聚丙交酯立体复合胶束及其药物传输性能

以异辛酸亚锡为催化剂,通过四臂聚乙二醇(4-armed PEG)引发右旋丙交酯(DLA)或左旋丙交酯(LLA)开环聚合合成四臂PEG-PLA对映体共聚物.通过纳米沉淀的方法制备了四臂PEG-b-PDLA胶束(PDM)、四臂PEG-b-PLLA胶束(PLM)和四臂PEG-b-PDLA/四臂PEG-b-PLLA立体复合胶束(SCM),并对其形貌、粒径、稳定性和立体复合机理等进行系统表征.以阿霉素(DOX)为模型抗肿瘤药物载入胶束中,与PDM和PLM相比,SCM具有更优异的药物负载能力.与DOX相比,载药四臂PEG-PLA胶束,尤其是负载DOX的SCM,表现出更优异的肿瘤细胞增殖抑制效果,作用更持久,并且对正常细胞的毒性较小,从而揭示了其作为潜在抗肿瘤药物载体的良好前景.     

基于DNA纳米花的细胞自噬基因沉默用于增敏抗肿瘤化疗

自噬是真核细胞降解蛋白质的重要途径之一, 在细胞的更新代谢中起重要作用. 肿瘤细胞借助高水平的细胞自噬能够阻断细胞凋亡途径, 降低化疗药物的抗肿瘤效果. 本文通过设计编码有核酸适配体序列(Aptamer)和DNA酶序列(DNAzyme)的多功能DNA纳米花, 利用DNA序列可负载化疗药物阿霉素(Dox)的特性, 实现了对肿瘤细胞特异靶向的药物递送, 并高效沉默肿瘤细胞的自噬相关基因ATG5, 达到增敏抗肿瘤化疗的效果. 通过RT-PCR实验验证合成的DNA纳米花可以有效剪切肿瘤细胞中自噬相关基因ATG5的mRNA; 并通过DNA纳米花的细胞毒性和细胞凋亡实验研究了其对肿瘤细胞系MCF-7的靶向治疗作用, 结果显示该多功能DNA纳米花在增敏抗肿瘤化疗方面具有明显优势.     

基于碳点多功能纳米载药体系的制备及pH响应释药性能研究

采用一步微波法成功制备了表面带氨基的荧光纳米碳点CDots, 并通过酰胺化反应将靶向基团叶酸接枝到碳点表面, 成功获得中间产物CDots-FA. 在此基础上, 通过已合成四臂端酰肼基化合物2与抗肿瘤药物阿霉素(DOX)连接, 实现在碳点表面的阿霉素药物分子的化学键合, 最终获得多功能纳米载药体系DOX-CDots-FA. 利用原子力显微镜(AFM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和荧光光谱仪对荧光纳米碳点CDots的性能进行表征, 并通过核磁共振、紫外-可见吸收光谱对DOX-CDots-FA结构、接枝率进行了表征. 同时对纳米载药体系DOX-CDots-FA体外药物释放行为、细胞毒性及细胞摄取成像进行了系统的研究. 结果表明, DOX-CDots-FA具有良好的pH响应性. 叶酸靶向基团能加速DOX-CDots-FA被HeLa (FR+)细胞摄取, 并表现出更强的细胞毒性. 同时细胞摄入成像实验表明, 在叶酸靶向作用下, DOX-CDots-FA通过内吞作用进入HeLa细胞, 随后阿霉素被释放出来并进入细胞核区域, 抑制细胞的生长, 从而实现靶向治疗, 降低毒副作用.     

肿瘤微环境响应药物递送系统的设计

化学药物治疗(化疗)是目前临床上治疗肿瘤最有效的方法之一,但传统的给药方式导致药物对肿瘤的靶向性差、药物利用率低。在杀伤肿瘤细胞的同时,化疗药物对人体正常细胞也有很大的损伤,因此在化疗过程中通常伴随着严重的副作用,例如恶心、呕吐以及脱发等。随着肿瘤学和纳米材料的迅速发展,多种纳米药物载体被应用于肿瘤的治疗。纳米药物载体具有提高药物利用率、降低药物的毒副作用等诸多优势,已成为药物递送领域的研究热点。其中,肿瘤微环境响应纳米药物载体在实现肿瘤部位药物的可控释放、载体保护壳的脱除以及肿瘤靶向等方面表现出优异的性能。本文讨论了基于肿瘤微环境的异常生化指标构建肿瘤微环境响应载体的常用策略,并总结了近年来肿瘤微环境响应纳米药物载体用于肿瘤治疗的研究进展,旨在为设计与制备高性能纳米药物载体提供参考。     

无种子法纳米金棒的制备及其对肿瘤细胞光热治疗效应研究

采用简便快捷的无种子法一步完成了纳米金棒的制备.通过改变实验条件可以调控纳米金棒的吸收峰从可见到近红外转移.将巯基聚乙二醇(PEG-SH)置换金棒表面的十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)分子,大大提高了金棒的生物相容性.制备的纳米金棒在近红外(NIR)光照射下对肿瘤细胞有很好的杀伤效果.研究结果为纳米金棒用于抗肿瘤治疗提供了实验基础.     

基于磷脂基紫杉醇纳米前药的抗肿瘤应用研究

载体材料是影响药物体内递送效率和抗肿瘤活性的重要因素.本文应用2种不同结构的磷脂材料，包括聚乙二醇修饰的磷脂酰乙醇胺DSPE-PEG和磷脂酰胆碱DPPC，作为载体包裹紫杉醇二聚体(PTX₂-SS)，制备了紫杉醇纳米颗粒.相比于DPPC,DSPE-PEG作为载体有利于得到均匀的纳米剂型.同时测定了DSPE-PEG作为载体制备的PTX₂-SS@DSPE-PEG NPs (DeP NPs)在稳定性、细胞毒性、体内分布和抗肿瘤疗效方面的表现.该工作为研发疏水药物的磷脂型载体提供了一个重要的参考.     

抗肿瘤纳米药物的设计与挑战

抗肿瘤纳米药物因能缓解传统小分子化疗药的全身毒性而进入临床应用.但目前研究的多数抗肿瘤纳米药物未能显著提高肿瘤治疗效果,因而止步于临床前或早期临床研究,如何显著提高疗效已成为下一代抗肿瘤纳米药物亟需解决的关键问题.分析体内肿瘤靶向过程可知,静脉注射的纳米药物需经过体内血液循环(C)、肿瘤蓄积(A)、肿瘤内渗透(P)、被细胞内吞(I)和在胞内释放(R)五步级联过程(即CAPIR cascade)才能在肿瘤细胞内发挥药效.使纳米药物的纳米特性包括稳定性(stability)、表面性质(surface properties)、尺寸(size)随输送过程各步的要求自主适应(self-adaptive)是纳米药物高效完成输送过程、获得高疗效的关键,但在肿瘤组织中渗透能力的天然缺失仍是纳米药物的"短板".在临床转化方面,体内安全性评价的复杂性和可控生产的复杂性是功能集成型纳米药物临床转化的瓶颈.同时,本文还介绍了我们最近提出的基于剥夺肿瘤信号分子的铜元素、使信号蛋白失活而达到抑瘤效果的新型类分子靶向药物.     

苝酰亚胺衍生物在肿瘤治疗中的应用进展

目前恶性肿瘤已成为人类因疾病死亡的主要因素。化疗是当前肿瘤治疗的主要方式之一,然而常用的化疗药物存在诸多缺陷,如副作用大、易产生耐药性、难以监测等。开发高效低毒治疗药物是当前肿瘤治疗的研究热点之一。通过特定的纳米药物载体可提升药物在病变区域的有效浓度,提高杀伤肿瘤细胞效率,降低抗肿瘤药物毒副作用。苝酰亚胺衍生物(perylenediimides derivatives,PDI)是一种稳定性高、荧光效率优异的纳米分子材料,且易修饰,可连接特定基团,增强其生物兼容性并行使多种功能,可作为药物载体、抗肿瘤药物、荧光示踪剂等用于肿瘤诊断和治疗。本文综述PDI在药物载体、肿瘤细胞抑制剂和荧光示踪剂三方面的研究进展。为PDI应用于临床总结理论研究成果,并进一步指导其实际应用工作的开展。     

高分散共轭聚合物-金属有机框架纳米立方体的制备及抗肿瘤应用

纳米尺寸的金属有机框架材料兼具传统框架材料的规整孔隙、高比表面积,和纳米材料在活体中的高渗透和长滞留效应,被广泛应用于药物递送领域.然而,单纯递送化疗药物对肿瘤的治疗效果有限,通常需要联合其他治疗方式以提高治疗效果.本工作开发了一种普适的合成方案,用于共轭聚合物-沸石咪唑酯骨架-8(ZIF-8)复合纳米立方体的制备.借助表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵,将疏水共轭聚合物聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊二烯并[2,1-b;3,4-b’]二噻吩)-alt-4,7(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT)包裹在ZIF-8中,得到大小约60 nm的纳米立方体.接着,通过两亲性嵌段共聚物F127的修饰实现其在水溶液中的高分散性和胶体稳定性.该复合材料能够高效负载抗肿瘤药物阿霉素并实现酸响应的药物释放,有助于肿瘤的化疗.同时,ZIF-8的包裹也将PCPDTBT的光热转换效率大幅提升至42.5%,可用于高效的光热治疗.动物实验表明,通过化疗和光热治疗的联合,载药后的复合纳米立方体能够在激光照射下显著抑制肿瘤的生长且不会对正常组织造成明显损伤,是一种高效的抗肿瘤试剂.     

氨基酸包覆的YVO4∶Eu纳米粒子的合成、 发光及细胞成像性能

以水为溶剂, 氨基酸为模板剂, 通过微波辅助水热方法合成了YVO₄∶Eu纳米粒子. 该纳米粒子具有结晶化程度高、 稳定性好及尺寸小(<50 nm)等特点, 且在水中具有良好的分散性. 探究了氨基酸加入量对纳米粒子结构及形貌的影响, 并将该合成方法用于其它稀土钒酸盐. 在紫外光激发下, YVO₄∶Eu纳米粒子表现出优异的荧光性能(发射明亮的红光), 可将其与柔性聚合物复合用于简易的三维(3D)图像显示. 此外, YVO₄∶Eu纳米粒子还可作为荧光探针用于标记小鼠结肠癌细胞(CT26细胞).     

基于阿霉素纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗

肿瘤是当前全球范围内的主要致死病因,而化疗仍是抗肿瘤治疗的重要手段之一。阿霉素(DOX)是一种临床上广泛使用的蒽环类广谱抗肿瘤药物,但是它的治疗效果受到其严重副作用的限制,包括累积性心脏毒性和剂量限制性骨髓抑制。研究人员长期致力于寻找降低DOX毒副作用的方法,而依托于纳米共递体系的抗肿瘤联合治疗策略获得广泛关注。它们能够实现药物在病灶区域的靶向富集和定点释放,通过药物联用降低DOX对正常细胞组织的不良反应,并在一定程度上逆转肿瘤细胞的多药耐药性。本综述将聚焦于近年来基于DOX的纳米共递体系用于抗肿瘤联合治疗策略的构筑,重点介绍DOX联合其他化疗药物、基因药物、气体分子或天然药物进行抗肿瘤治疗的研究进展,并对其面临的挑战和发展趋势进行展望。     

含1,3,4-噻二唑和吡唑的酰胺衍生物的合成和抗肿瘤活性研究（英文）

以苯乙酮和草酸二乙酯为原料,设计并合成了一系列含有1,3,4-噻二唑和吡唑的新型酰胺衍生物A1～A26,通过~1H NMR,~(13)C NMR,IR,ESI-MS和HRMS等多种手段对其结构进行了表征.通过噻唑蓝(MTT)方法评估了这些化合物对人肝癌细胞(HepG2)和人胃癌细胞(MGC803)体外抗肿瘤活性的表现.实验结果表明,以5-氟尿嘧啶作为阳性对照药物(IC_(50)=0.0787μmol/mL),化合物A1 (IC_(50)=0.0695μmol/mL),A2 (IC_(50)=0.0682μmol/mL)和A3 (IC_(50)=0.0753μmol/mL)对HepG2细胞表现出相似的抑制作用.值得注意的是,化合物A1对MGC803细胞表现出较强的抑制作用(IC_(50)=0.0420μmol/mL),远比阳性对照药物5-氟尿嘧啶(IC_(50)=0.0820μmol/mL)优异.     

可控释放二氧化硫的高分子纳米药物

近年来,二氧化硫(SO₂)气体分子在肿瘤治疗领域展现出巨大的潜力.然而,传统的使用气体吸入或亚硫酸盐作为供体的方法难以应用于临床.本综述首先介绍了一系列能够响应性释放SO₂的有机小分子供体,梳理了这些小分子供体的化学结构及响应性释放方式.接着,回顾了近年来可控释放SO₂的高分子纳米药物在肿瘤治疗研究中的发展,简述了这些纳米药物的治疗机理及抗肿瘤效果.研究表明：将SO₂与高分子纳米载体技术相结合,解决了有机小分子供体存在水溶性差、肿瘤靶向性不佳等问题.制备的可控释放SO₂的高分子纳米药物能够实现在肿瘤部位的靶向富集及SO₂气体的可控释放,表现出良好的抗肿瘤治疗效果.最后,分析并指出了可控释放SO₂高分子纳米药物面临的挑战,并对其未来的发展进行了展望.     

基质金属蛋白酶与天然黄酮醇类药物抑制剂识别机理的光谱学研究

基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteiriases, MMPs)是肿瘤细胞对正常组织的侵袭和转移过程中重要的调节因子, 可以水解多种细胞内、细胞外及细胞膜上的底物, 因而影响着多种细胞的行为.当MMPs表达异常时, 很多种病理会改变甚至恶化, 因此, MMPs已成为近年来备受关注的一类抗肿瘤药物靶标蛋白酶. 选用MMPs的几种天然黄酮醇类药物小分子抑制剂,利用荧光滴定光谱和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱相结合, 研究了它们与MMPs家族成员之一MMP-16之间的分子识别和作用机理. 研究结果表明, 这几种黄酮醇化合物不但对MMP-16显示出了较强的结合能力, 而且在结合模式、结合比和抗氧化性能等多方面都表现出了很强的结构-性能差异.     

金纳米笼探针用于线粒体成像和光热损伤细胞

线粒体是许多细胞行为的关键调节细胞器,线粒体膜电位降低被认为是细胞凋亡所发生的最早事件之一,因此线粒体成像及其膜电位的检测分析,对疾病的检测与治疗有重要的科学意义.采用金纳米笼(Aunanocages,Au NCs)介导的光热损伤与温度敏感的药物释放相结合,开发了一种线粒体靶向的荧光纳米探针AuNCs/PLEL/JC/KLA.引入一种线粒体靶向肽(KLAKLAKKLAKLAK,KLA),作为纳米探针的“指向标”,指引着探针特异地靶向到细胞线粒体部位,随后在近红外光的照射下, AuNCs吸收光能转化为热量,实现光热介导的细胞损伤.同时,高温促使外层温敏水凝胶发生凝胶-溶胶转变,实现荧光染料(JC-10)的释放.所释放的JC-10荧光染料可根据线粒体的活力表现出两种荧光信号,用于监测线粒体膜电位的变化.总之,该荧光纳米探针不仅实现了线粒体靶向的荧光成像与损伤细胞,同时还可以监测线粒体膜电位的变化.     

同源细胞膜包覆智能释药纳米粒用于肝癌靶向治疗

近年来,纳米药物递送系统在癌症治疗方面的应用受到广泛关注。 传统的纳米药物递送系统存在生物相容性差、靶向性缺乏、在肿瘤部位释药缓慢等问题。 本文设计制备了一种同源细胞膜(M)包覆、癌细胞还原微环境控制释药的脂质体纳米粒子(命名为P-ss-G/D/Sf@M)来递送肝癌治疗药物索拉非尼(Sf)用于肝癌的靶向治疗。 利用薄膜水化法结合静电吸附及过膜挤压法制备包覆细胞膜的空白(P-ss-G/D@M)及载药(P-ss-G/D/Sf@M)纳米粒子。 P-ss-G/D/Sf@M对Sf的载药量为7.2%,包封率为79.9%。 体外释药结果显示,P-ss-G/D/Sf@M在还原条件下会加快药物的释放,48 h时药物释放量达到65%以上,较非还原条件下释药量提高了25%。 体外细胞实验结果证明,包覆肝癌细胞膜的纳米粒子更易被肝癌细胞摄取,表现了对肝癌细胞的靶向性,同时在肿瘤细胞高浓度谷胱甘肽(GSH)还原环境作用下,纳米粒子中的二硫键断裂,迅速释放药物,与非还原敏感载药纳米粒子相比,显著抑制肝癌细胞生长,提高细胞凋亡率。 因此,本文制备的同源细胞膜包覆的智能释药载体有可能用于今后的癌症治疗中。     

新型异长叶烷基二氢嘧啶硫酮类衍生物的合成及其抗肿瘤活性研究（英文）

以异长叶烷酮为起始物,经羟醛缩合、环化等手段,合成了12种异长叶烷基二氢嘧啶硫酮类衍生物,通过~1H NMR、~(13)C NMR及高分辨质谱(HRMS)对其结构进行了表征,通过X射线衍射分析测定了化合物3e的晶体结构.探索了这些衍生物对人乳腺癌细胞(MDA-MB-231)、人宫颈癌细胞(HeLa)、人肝癌细胞(Hep G-2)等三种癌细胞和一种正常细胞即小鼠巨噬细胞(RAW-264.7)的体外抗增殖活性.结果表明,这12种化合物显示出较好的抗肿瘤活性,其IC_(50)值在3.12～44.28μmol/L范围内.其中,化合物3j对MDA-MB-231细胞表现出最强的抗肿瘤活性(IC_(50)=3.12μmol/L),化合物3g对He La细胞表现出最强的抗肿瘤活性(IC_(50)=4.04μmol/L),化合物3k对Hep G-2细胞表现出最强的抗肿瘤活性(IC_(50)=5.43μmol/L).此外,化合物3j将MDA-MB-231细胞阻滞在G0/G1期,并以剂量依赖的方式诱导MDA-MB-231细胞的早期凋亡.     

含脲砌块的4-氨基喹唑啉衍生物的设计、合成及抗肿瘤活性研究（英文）

为了寻找新的具有靶向治疗作用的抗肿瘤药物,设计并合成了一系列新型的含脲砌块的4-氨基喹唑啉类衍生物,并采用噻唑蓝(MTT)法测定目标化合物对MCF-7(人乳腺癌细胞)、MGC-803(人胃癌细胞)、SW620(人结肠癌细胞)、A549(人肺癌细胞)四种肿瘤细胞的抗肿瘤活性.结果显示大部分化合物具有较好的抗肿瘤活性,其中2-((4-((3,4,5-三甲氧基苯基)-氨基)喹唑啉-2-基)-硫代)-N-((3,4,5-三甲氧基苯基)氨基甲酰基)乙酰胺(10p)对MGC-803、SW620和A549三种细胞显示出最好的抗肿瘤活性, IC_(50)值分别为(7.02±0.46)、(6.00±0.78)和(7.04±1.11)μmol·L~(-1),其抗肿瘤活性和阳性对照品吉非替尼相当.分子对接结果显示,化合物10p能与EGFR很好地结合,有可能成为潜在的抗肿瘤药物.     

基于药物-载体间π-π堆叠作用构建的抗肿瘤纳米药物传输系统

纳米药物传输系统由于其独特的性质已经成为抗肿瘤新药的研究热点,本文首先对纳米药物传输系统进行简介,然后聚焦于通过药物-载体间π-π堆叠作用构建的抗肿瘤纳米药物传输系统,对高分子胶束、碳纳米材料(碳纳米管和石墨烯)以及可注射小分子(水)凝胶等三种基于药物-载体间π-π堆叠作用构建的抗肿瘤纳米药物传输系统的研究进展进行了介绍。     

氟尿嘧啶-壳寡糖/硒纳米微球的制备及抑制肿瘤细胞生长活性

为研究抗肿瘤药物与辅药负载于同一药物载体的作用效果, 首先以壳寡糖和广谱抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶(5-Fu)为原料通过化学键合合成氟尿嘧啶-壳寡糖前体, 然后以其为模板通过溶胶-凝胶法制备了同时负载氟尿嘧啶和硒纳米颗粒的壳寡糖微球. 采用透射电子显微镜(TEM)、 Zeta电位仪和红外光谱(IR)对制备的微球进行了表征, 结果表明, 微球粒径为433 nm, 硒纳米颗粒包裹在微球内; 对微球包裹药物进行检测发现, 5-Fu装载率为(8.2±0.3)%, 硒装载率为(7.96±0.34)%; 体外缓释检测和细胞实验结果证实, 微球能够缓慢释放2种药物, 其缓释作用能很好地抑制肝癌细胞SMMC-7721的生长.