肝素类自组装纳米胶束的制备及其生物性能研究
自组装的聚合物纳米结构材料的制备及其应用研究

自组装的聚合物纳米结构材料的制备及其应用研究多年来,研究人员一直在寻找一种新型的材料,其具有高度的可控性和可塑性,同时也能够具有强度和稳定性。
其中,自组装的聚合物纳米结构材料已成为一个研究热点。
自组装的聚合物纳米结构材料具有广泛的应用前景,如生物医学、能源、电子器件等领域。
目前,它们已经成为许多领域的研究重点。
1.制备自组装的聚合物纳米结构材料的方法在制备自组装的聚合物纳米结构材料方面,一些基本的方法已经被广泛使用。
其中,自组装方法是直接将单分子或聚合物自组装成二维面或三维结构,而自组装过程与材料的特异性和选择性相关。
例如,聚合物链通过非共价作用来组合,产生了一些堆叠的阵列结构,这些结构通过增加聚合物的长度而改变。
还有一种方法是利用模板合成法来制备自组装的聚合物纳米结构材料,这种方法通常使用有结构和形状的模板,例如硅胶或金属纳米颗粒作为模板。
材料通过表面张力,在模板表面形成结构化的自组装膜,随着溶液的凝固,聚合物与模板分离,从而得到自组装的聚合物纳米结构材料。
2.自组装的聚合物纳米结构材料在生物医药领域中的应用自组装的聚合物纳米结构材料在生物医药领域中的应用,主要集中在药物传递和诊断领域。
例如,纳米材料被用于改善药物的生物利用度和治疗效果。
聚合物纳米结构材料因其稳定的结构和良好的稳定性,成为一种理想的药物分子载体,可以提高药物的生物效率和降低外泄率。
此外,自组装的聚合物纳米结构材料也可以用于诊断。
例如通过将纳米荧光探针作为荧光标记物,实现对病态细胞和组织的检测和成像。
同时,在纳米技术中,纳米金材料作为一种经济实用的金属纳米材料,也广泛用于病态细胞的检测和成像。
3.自组装的聚合物纳米结构材料在能源领域中的应用以自组装聚合物纳米结构材料为基础的电池材料是一种有前途的新型电化学能源材料,并被广泛研究。
自组装的聚合物纳米结构材料在改善储能装置和能源转换中起着重要作用,可以提高储能和变换的效率。
例如,自组装的聚合物纳米结构材料被用于制备锂离子电池,可以提高电池电化学效率和电池的循环寿命。
胶束成型机制的研究及其在制备纳米颗粒中的应用

胶束成型机制的研究及其在制备纳米颗粒中的应用一、背景介绍纳米颗粒作为一类尺寸在1-100纳米之间的粒子,具有非常广泛的应用前景,包括磁性材料、光电子器件、电子器件、生物医学等多个领域。
然而,纳米颗粒的制备往往面临着许多难题,比如能否准确控制颗粒大小、形状和分布等。
近年来,胶束成型机制在纳米颗粒的制备中引起了广泛关注。
二、胶束成型机制介绍胶束是一种特殊的化学结构,由一层水溶性的头部和一层疏水性的尾部组成,尾部向内聚集,为头部提供一个保护壳,从而使胶束进入水中成为一种稳定的分散体系。
在制备纳米颗粒的过程中,控制胶束的组装过程可以通过调节不同的因素来实现,包括表面活性剂的类型、浓度、溶液PH值等等。
胶束成型机制的主要过程涉及到两个方面。
首先,表面活性剂的头部会与水分子相互作用,而尾部则会相互吸引形成无序的胶束。
接着,在物理或化学上的扰动下,这些无序胶束可以进一步聚集成更大尺寸的无序结构,如球状或状物体。
最终,高度有序的结构形成是通过对这些零散的结构进行局部重组和自组装来实现的。
三、胶束成型机制在制备纳米颗粒中的应用胶束成型机制已经被广泛应用于制备纳米颗粒中。
具体来说,这种技术的主要优势包括以下几个方面。
1. 可控制粒度、形态和大小分布:通过调节表面活性剂种类、浓度或PH值,可以控制粒子的大小、形态和大小分布。
这种高度个性化的制备技术对于许多特定应用非常有帮助。
2. 高度可重复性:由于胶束成型机制是一种高度可控的过程,所以制备出来的颗粒具有非常高的可重复性,从而避免了样品之间的差异。
3. 可通过“自组装”方式组装成复杂结构:胶束成型机制本质上是由分子自组装而成。
科学家可以通过有选择地选择表面活性剂的类型和浓度来控制这种组装行为,从而形成复杂的纳米结构。
需要注意的是,尽管在胶束成型机制中制备出来的纳米颗粒具有很多特点,但是这种方法也具有一些局限性。
例如,这种方法要求有一个适当的溶液环境,并且许多表面活性剂在生物医学应用中并不可接受。
肝素原应用研究进展

肝素原应用研究进展陈祥娥【摘要】Heparosan is a polysaccharide found in the capsule of certain bacteria ,as well as the biosynthesis precursor of heparin and heparan sulfate of animals .Now researches mainly focus on the non‐animal origin produc‐tion of heparin which employs chemical or biological modifications and takes the heparosan from fermentation as precursor .It has been recently found that heparosan can serve as a good drug carrier and regulate the intestinal flora and so on .This article reviews the latest progress of its application .%肝素原(heparosan)是某些细菌荚膜中多糖骨架的二糖重复单位,同时也是肝素和硫酸乙酰肝素的生物合成前体。
以发酵获得的肝素原为前体骨架多糖,采用化学或生物修饰生产肝素及其类似物是目前非动物来源肝素生产的研究热点。
近来发现,肝素原还可作为良好的药物载体,具有调节肠道菌群等作用。
本文对其应用研究作一综述。
【期刊名称】《济宁医学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P153-155,158)【关键词】肝素前体;肝素;药物载体;肠道菌群【作者】陈祥娥【作者单位】济宁医学院生物科学学院,山东日照 276826【正文语种】中文【中图分类】Q533肝素原(heparosan,又称 N-acetylheparosan),(-4-β-D-GlcA-1,4-α-D-GlcNAc-1)n(其中 GlcA 代表葡糖醛酸;GlcNAc代表乙酰氨基葡糖)[1],是某些细菌荚膜中多糖骨架的二糖重复单位,同时也是肝素和硫酸乙酰肝素(heparan sulfate,HS)的生物合成前体。
改性壳聚糖的研究进展

改性壳聚糖的研究进展1壳聚糖的理化性质壳聚糖(chitosan,(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)是甲壳素(chitin,(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖)部分脱乙酰化的产物。
甲壳素广泛存在于蟹、虾以及藻类、真菌等低等动植物中,含量极其丰富,自然界每年产量约在100亿吨,是仅次于纤维素的第二大多糖。
它是由葡萄糖结构单元组成的直链多糖,此多糖中含有数千个乙酰己糖胺残基,因此在分子间形成很强的氢键,导致其不溶于水和普通有机溶剂,这就大大限制了其应用范围。
将甲壳素在碱性条件下加热,脱去N-乙酰基后可生成壳聚糖。
人们常将N-脱乙酰度和粘度(平均相对分子质量)作为衡量壳聚糖性能的两项指标。
N-脱乙酰度是判定壳聚糖溶解性的依据,脱乙酰度越高,分子链上的游离氨基就越多,在酸中的溶解性就越好;而壳聚糖相对分子质量越大,分子之间的缠绕程度就越大,溶解度就越小。
壳聚糖是自然界中唯一的一种碱性多糖,它一般是白色无定型、半透明、略有珍珠光泽的固体。
壳聚糖可溶于大多数稀酸,如盐酸、醋酸、苯甲酸溶液,且溶于酸后分子中氨基可与质子结合,使自身带上正电荷。
甲壳素及壳聚糖的结构式如图1所示:图1壳寡糖与壳聚糖的结构式甲壳素和壳聚糖在自然界可以被各种微生物降解。
微生物中的甲壳素酶(chitinase)可以随机地水解甲壳素的N-乙酰-β-(1-4)糖苷键。
而壳聚糖可以被多种酶水解,包括壳聚糖酶(chitosanase)、麦芽糖酶、脂肪酶、以及各种来源的蛋白酶。
在人体内甲壳素酶和壳聚糖酶并非普遍存在,通过测定显示N-乙酰壳聚糖在人血清中可以被人体内普遍存在的溶菌酶(lysozyme)降解。
壳聚糖的主链结构中引入了2-氨基,化学性质区别于3,6-羟基,与甲壳素相比增加了反应选择性的功能基团。
由于C6-OH是一级羟基,C3-OH是二级羟基,空间位阻不同反应活性也不同,再加上C2-NH2,壳聚糖就具有三个活性不同的可供修饰的基团。
聚合物胶束作为药物载体的研究进展

聚合物胶束作为药物载体的研究进展柴云;许凯;常海波;张普玉【摘要】聚合物胶束是具有疏水核心和亲水壳的自组装纳米颗粒.作为一种新型的药物载体,聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、体内滞留时间长、毒副作用小等特点.可以通过肿瘤组织的高通透性和滞留效应被动地富集在癌组织中,也可以通过修饰聚合物胶束的表面基团来实现药物靶向给药.本文总结并分析了聚合物胶束作为药物载体的研究进展,包括聚合物胶束的功能特点、制备、应用和药物的包载.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2018(029)005【总页数】7页(P522-528)【关键词】聚合物胶束;药物载体;靶向给药【作者】柴云;许凯;常海波;张普玉【作者单位】河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004;河南大学化学化工学院,功能聚合物复合材料研究所,精细化学与工程研究所,河南省阻燃与功能材料工程实验室,河南开封 475004【正文语种】中文【中图分类】R94与普通制剂药物相比,纳米药物载体具有特异性、靶向性、药物作用时间长、毒副反应小、载药范围广[1-3]等优点. 随着医药技术的发展,一些生物和基因药物比如DNA蛋白质等的应用完全依赖于有效的药物传递系统[4-6],比如聚合物胶束(PMs)、纳米脂质体[7]、固体脂质纳米粒[8]、纳米囊和纳米球[9]、纳米磁性颗粒等.图1 聚合物胶束的自组装Fig.1 Self-assembly of polymer micelles聚合物胶束是近年来在众多疾病的诊断和药物治疗中研究最多的纳米载体之一. 制备聚合物胶束的“经典”方法是用两亲嵌段共聚物在选择性溶剂中其中一种嵌段不溶形成胶束的核,另一种嵌段可溶形成胶束的壳(如图1所示),这种热力学驱动过程发生在临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)以上[10]. 除此之外还可以通过氢键络合作用、静电相互作用、金属配位作用、化学反应诱导等原理制备.作为一种新的载体,聚合物胶束具有载药范围广、结构稳定、组织渗透性好、体内滞留时间长、能使药物有效到达靶点等特点. 其中刺激响应性纳米胶束可根据外界环境的微小变化,如温度、pH、氧化还原性、离子强度、磁、光、电、生物酶等作出响应,产生相应的结构形态、物理性质、化学性质等变化甚至突变[11]. 聚合物胶束增加了疏水性和脂溶性药物的溶解性和稳定性,并且聚合物胶束的体积小不易被网状内皮细胞(reticulo-endothelial system,RES)吸收及肾排泄,又可以通过EPR效应选择性分布在肿瘤组织中,减少药物副作用.1 聚合物胶束的功能特点聚合物胶束是两亲性聚合物在选择性溶剂中在分子间氢键、静电相互作用和范德华力等作用推动下自组装而成. 聚合物胶束可以增加难溶性药物的溶解度,低CMC的胶束在血液中具有较长的循环时间. 由于聚合物胶束表面容易修饰,可以制备成和肿瘤细胞特异性结合的药物载体,可以降低药物对正常组织的毒副作用,也可以制备成对细胞内不同pH、温度、还原性具有响应作用的聚合物胶束从而实现聚合物胶束对病变部位的靶向作用.WANG等[12]分两步合成了两亲性嵌段共聚物聚-(N,N-异丙基丙烯酰胺-co-N-羟甲基丙烯酰胺)-b-己内酯[P-(N,N-isopropylacrylamide-co-N-hydroxymethylacrylamide)-b-caprolactone][P-(NIPAAm-co-NHMAAm)- b-PCL](如图2所示),首先通过自由基聚合制备羟基封端的P-(NIPAAm-co-NHMAAm),然后通过P-(NIPAAm-co-NHMAAm)的羟基端基作为引发剂的己内酯(CL)的本体开环聚合来制备P-(NIPAAm-co-NHMAAm)- b-PCL. 体外细胞毒性实验表明,空白胶束对QBC939细胞的毒性很小,而载有DOX的胶束能够有效地抑制QBC939细胞的生长并诱导其凋亡. 体内实验表明,DOX负载的胶束通过诱导细胞凋亡显著抑制裸鼠的肿瘤生长.图2 P-(NIPAAm-co-HMAAm)-b-PCL的合成图Fig.2 Synthesis diagram of P-(NIPAAm-co-HMAAm)-b-PCLPANJA等[13]制备了聚乙烯醇缩丁醛叶酸(FA),FA共轭嵌段共聚物自组装成接近球形的聚合物胶束,具有足够低的临界胶束浓度范围(0.59×10-2~1.52×10-2g/L)可以作为有效的药物载体. 以共轭热响应嵌段共聚物PE-PCL-b-PNIPAM和PE-PCL-b-PNVCL为模板连接FA合成PE-PCL-b-PNIPAM-FA和PE-PCL-b-PNVCL-FA(如图3所示),临界溶解温度(LCST)范围为30~39 ℃,具有高的阿霉素(DOX)载药量(24.3%). 与正常细胞(HaCaT)相比,细胞摄取研究证明FA-PM选择性内化至癌细胞(C6神经胶质瘤),负载DOX的FA-PMs体内施用到C6神经胶质瘤大鼠肿瘤模型中并在肿瘤细胞中积累,相对于对照,显著地抑制了肿瘤生长. 图3 FA-共轭热响应嵌段共聚物PE-PCL-b-PNIPAM-FA和PE-PCL-b-PNVCL-FA的合成Fig.3 Synthesis of FA-conjugated thermoresponsive block copolymers PE-PCL-b-PNIPAM-FA and PE-PCL-b-PNVCL-FA2 聚合物胶束的制备2.1 直接溶解法当两亲性嵌段共聚物中亲水嵌段占比较高即水溶性较好时,将共聚物直接溶解于水中,也可采用加热、搅拌等方式促使共聚物溶解,通常在共聚物浓度高于CMC时,疏水链段难溶于水在水中聚集形成胶束的核,亲水链段易溶于水向水中伸展形成胶束的壳而形成胶束.AZUMA等[14]用尿素、苯胺和甲基丙烯酸酯合成了一种新的单体(如图4(a)所示),通过尿素在二氯甲烷溶剂中的分子间作用力而高效地自组装成胶束. 亚胺作为动态的共价键可以响应外部刺激,比如pH的变化(如图4(b)所示). 通过调节混合溶剂组分的比例、嵌段共聚物的结构、单体的浓度可以精确地控制胶束的相对分子质量,在药物载体方面具有较大的潜力.2.2 透析法透析法一般适用于溶解性较差的共聚物. 首先将嵌段共聚物溶解在溶剂中,待完全溶解后将其转入透析袋,放进选择性溶剂中进行透析操作. 在透析过程中,原溶剂逐渐被选择性溶剂置换,亲溶剂部分形成胶束的壳,疏溶剂部分形成胶束的核,共聚物发生自组装从而形成胶束[15].2.3 溶剂诱导法将两亲性共聚物溶解在亲疏水链段共溶的低沸点有机溶剂中,搅拌状态下将水溶液滴加到混合溶液中,随着水溶液的加入,亲水链段溶于水向水中伸展形成胶束的壳,疏水链段则慢慢聚集形成胶束的核,随后将有机溶剂蒸发除去,得到核-壳结构的聚合物胶束[16].3 聚合物胶束作为药物载体的应用3.1 药物增容作用具有小颗粒尺寸,高负载能力,长循环时间和在体内病理部位累积能力的生物相容性和生物可降解药物载体的开发对于难溶性药物的递送尤其重要[17]. 首先低水溶性的药物容易导致吸收不良,生物利用度低,尤其是口服给药时;其次静脉给药时难溶性药物可能导致各种并发症比如栓塞,严重的可能导致呼吸系统衰竭,并且还可能导致局部药物浓度过高. 通过高通量筛选技术,大量高活性的药物约有一半在水中的溶解度较低,这就导致很多被鉴定有高潜在价值的药物没有进入下一步开发. 而胶束的疏水核心为难溶性药物提供了适合的环境,增加了药物的溶解度.图4 (a)通过氢键嵌段共聚物胶束在有机溶剂中亚胺官能团交联合成亚胺微凝胶星形聚合物 (b)星形聚合物的官能化Fig.4 (a) Synthesis of imine-microgel star polymers via the Imine-Crosslinking of hydrogen-bonding block copolymer micelles in organic media and (b) functions of the star polymers LUO等[18]合成了pH响应的环氧化的PMAA2-b-epoHTPB-b-PMAA2多嵌段共聚物. 实验结果表明,氧化作用形成的共聚物胶束纳米粒子更稳定,具有较低的临界胶束浓度,较小的胶束尺寸,较高的载药量和药物包封率. 环氧化可以显著提高载药量和药物包封率,并且随着氧化程度的增加而增加.3.2 作为药物的缓释载体聚合物胶束可以通过物理包载、静电作用、化学结合等方法将药物牢固地限制在疏水内核中,低CMC的聚合物胶束在血液中具有较长的循环时间,被包载的药物通过共聚物胶束的降解或者共聚物载体的微孔释放等方法发挥药效,大大延长了药物的作用时间,提高了药物的生物利用度[19].MEI等[20]通过pH敏感的腙键和疏水基团脱氧胆酸盐,将药物阿霉素(DOX)和肝素合成为一个自组装胶束纳米粒子,在此过程中,肝素本身不仅作为载体的亲水部分,而且还具有抗血管生成和抗转移作用等多种生物学功能. 胶束纳米粒子HD-DOX具有良好的稳定性和酸性pH引发的药物释放性能. 全身给药后,肝素胶束纳米粒子半衰期延长,通过增强的通透性和保留作用增强了DOX在肿瘤中的蓄积,从而拥有更有效的抗肿瘤作用.3.3 用作靶向药物聚合物胶束可以通过EPR效应被动聚集在肿瘤组织中. 除此之外,由于聚合物胶束有容易改性的表面基团,因而可以通过对聚合物胶束表面进行修饰合成可以和肿瘤细胞特异性结合的药物载体[21]. 也可以根据肿瘤组织不同于正常组织的微环境,比如pH、温度、还原性等,合成pH响应、温度响应、还原响应的聚合物胶束. YANG等[22]合成了一种新型的具有靶向功能的接枝聚合物胶束AS1411,该胶束是具有双重pH /氧化还原敏感性和靶向效应的壳聚糖-β-聚乙烯亚胺-尿刊酸(CPU). 体外实验表明,在生理条件下,Dox-siRNA负载的胶束具有良好的药物释放特性,该体系具有良好的双重pH /氧化还原敏感性,细胞内药物释放快,对A549细胞具有较好的体外细胞毒性.4 聚合物胶束的药物包载4.1 化学结合法可以将需要包载的药物通过化学键与疏水核心结合,当聚合物胶束进入细胞内化学键断裂,活性药物从胶束中释放出来发挥药效[23]. 根据化学键的性质,药物可以响应不同的细胞内部条件,比如pH、温度、离子强度、还原性等[24]. Hedfehog(Hh)信号通路在胰腺导管腺癌(PDAC)的发生和转移中起重要作用,吉西他滨(GEM)被用作PDAC的一线治疗药物,但其快速代谢和短半衰期限制了其作为单一化学疗法的使用. KARACA等[25]合成了缀合GEM并包封Hh抑制剂vismodegib (GDC-0449)的甲氧基聚(乙二醇)-嵌段-聚(2-甲基-2-羧基-碳酸亚丙酯)-接枝-十二烷醇(mPEG-b-PCC-g-DC). 结合后,GEM体内稳定性的显著增加提升了抗肿瘤能力,几乎80%包封率的GDC-0449和19%缀合率的GEM在pH5.5的条件下在48 h内持续释放,胶束混合物携带GEM和GDC-0449可显著抑制MIAPaCa-2细胞的侵袭,迁移和集落,与单一治疗相比,这种联合治疗有效地抑制了肿瘤生长,加速了肿瘤细胞的凋亡.4.2 物理包载法与化学结合法相比,使用物理方法对药物进行包载要简单得多,因为物理包载不需要对药物结构进行改变[26]. 影响聚合物胶束载药量的最主要因素是药物分子和形成聚合物内核的疏水嵌段的相容性[27]. 物理包载法操作简单,适用范围广,包括直接溶解法、透析法、O/W乳化法和溶剂蒸发法等[28].4.3 静电作用带电的药物可以通过和带相反电荷的疏水内核之间的静电作用紧密结合而载入嵌段共聚物胶束中[29],可以通过控制疏水内核链段的长度、带电密度和溶液的离子强度来控制胶束的载药量[30].图5 胶束过量(N/P>1)或DNA过量(N/P<1)的胶束结构示意图Fig.5 Schematic illustrations of micelleplex structures with micelles (N/P>1) or DNA (N/P<1) in excessJIANG等[31]用聚(甲基丙烯酸2-(二甲氨基)乙酯)——甲基丙烯酸正丁酯嵌段共聚物合成了一种阳离子胶束(见图5),与线型DNA和环形质粒碱基对复合. 阳离子胶束核平均半径为(8±1) nm,平均流体动力学半径为(34±1) nm. 实验表明阳离子胶束和DNA络合后产物的结构和稳定性取决于DNA分子的长度而不是它们的拓扑结构. 在胶束过量的情况下,较长的DNA链可以桥接更多数量的胶束并形成更大的多重胶束,而较短DNA的胶束形成与单一胶束相似大小的较小复合物. DNA过量时,较短DNA的胶束形成更大的聚集体,最终从溶液中沉淀出来,而较长DNA的胶束复合体相对稳定.5 结论聚合物胶束具有很好的溶解难溶于水的药物并提高其生物利用度的能力[32-35]. 此外,胶束由于粒径小,通过增强的渗透性和滞留作用在肿瘤组织中表现出非常有效的自发性聚积. 也可以通过将特异性靶向配体分子(如特异性抗体,转铁蛋白或叶酸)修饰到胶束表面从而使聚合物胶束精确定位到病变区域,减轻药物对正常组织的毒副作用,提高药物的生物利用度[36-38]. 由于可以控制胶束疏水性和亲水性嵌段的性质,所以可以较容易地控制胶束的粒径大小、载药能力、在血液中的循环时间等[39-40]. 由于聚合物胶束显示出优异的生物相容性、低毒性、制备过程简单以及容易改性的表面基团,并且能够溶解疏水性核心中的许多药物,所以聚合物胶束是很有前景的用于靶向递送各种治疗剂的纳米载体.参考文献:【相关文献】[1] ZHANG Q, LIN J P, WANG L Q, et al. Theoretical modeling and simulations of self-assembly of copolymersin solution [J]. Progress in Polymer Science, 2017, 75: 1-30.[2] DESHMUKH A S, CHAUHAN P N, NOOLVI M N, et al. Polymeric micelles: Basic research to clinical practice [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2017, 532: 249-268.[3] TORCHILIN V P. Micellar nanocarriers: Pharmaceutical perspectives [J]. Pharmaceutical Research, 2007, 24(1): 1-16.[4] CAGEL M, TESAN F C, BERNABEU E, et al. Polymeric mixed micelles as nanomedicines: Achievements and perspectives [J]. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2017, 113: 211-228.[5] WU M X, WANG X, YANG Y W, et al. Polymer nanoassembly as delivery systems and anti-bacterial toolbox: From PGMAs to MSN@PGMAs [J]. Chemical Record, 2018, 18(1): 45-54.[6] WANG B, CHEN P, ZHANG J, et al. Self-assembled core-shell-corona multifunctional non-viral vector with AIE property for efficient hepatocyte-targeting gene delivery [J]. Polymer Chemistry, 2017, 8(48): 7486-7498.[7] GRACE V M B, VISWANATHAN S. Pharmacokinetics and therapeutic efficiency of anovel cationic liposome nano-formulated all trans retinoic acid in lung cancer micemodel [J]. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 2017, 39: 223-236.[8] POOJA D, KULHARI H, TUNKI L, et al. Nanomedicines for targeted delivery of etoposideto non-small cell lung cancer using transferrinfunctionalized nanoparticles [J]. RSC Advancse, 2015, 5(61): 49122-49131.[9] JI F, LI J J, QIN Z H, et al. Engineering pectin-based hollow nanocapsules for delivery of anticancerdrug [J]. Carbohydr Polym, 2017, 177: 86-96.[10] ZHANG C Y, FAN Y, ZHANG Y Y, et al. Self-assembly kinetics of amphiphilic dendritic copolymers [J]. Macromolecules, 2017, 50(4): 1657-1665.[11] 宋一凡, 柴云, 张普玉. 刺激响应性聚合物载药纳米胶束研究进展[J]. 化学研究, 2016, 27(5): 655-659.SONG Y F, CHAI Y, ZHANG P Y. Progress of stimuli-responsive nanomicelles for controlleol drug delivery [J]. Chemical Research, 2016, 27(5): 655-659.[12] WANG X F, LI S G, WAN Z W, et al. Investigation of thermo-sensitive amphiphilic micelles as drug carriers for chemotherapy in cholangiocarcinoma in vitro and in vivo [J]. International Journal of Pharmaceutics, 2014, 463(1): 81-88.[13] PANJA S, DEY G, BHARTI R, et al. Tailor-made temperature-sensitive micelle for targeted and ondemand release of anticancer drugs [J]. Acs Applied Materials & Interfaces, 2016, 8(19): 12063-12074.[14] AZUMA Y, TAKAYA T, MITSUO S. Precision synthesis of imine-functionalized reversible microgel starpolymers via dynamic covalent cross-linking of hydrogen-bondingblock copolymer micelles [J]. Macromolecules, 2017, 50(2): 587-596.[15] TAKATA K, KAWAHARA K, YOSHIDA Y, et al. Analysis of the sol-to-gel transition behavior of temperature-responsive injectable polymer systems by fluorescence resonance energy transfer [J]. Polymer Journal, 2017, 49(9): 677-684.[16] ROWAN S J. Polymer self-assemblymicelles make a living [J]. Nature Materials, 2009, 8(2): 89-91.[17] CAN S, IMRAN V, TORCHILIN, et al. PEG-PE based mixed micelles loaded with paclitaxel for antitumor activity: Enhanced drug solubilization [J]. European Journal of Pharmaceutical Sciences, 2009, 38(1): 83-84.[18] LUO Y L, ZHANG X Y, WANG Y, et al. Mediating physicochemical properties andpaclitaxel release of pH-responsive H-typemultiblock copolymer self-assembly nanomicellesthrough epoxidation [J]. Journal of Materials Chemistry B, 2017, 5(17): 3061-3232.[19] LIU J, LEE H, ALLEN C, et al. Formulation of drugs in block copolymer micelles: Drug loading and release [J]. Current Pharmaceutical Design, 2006, 12(36): 4685-4701.[20] MEI L, LIU Y Y, ZHANG H J, et al. Antitumor and antimetastasis activities of heparin-based micelleserved as both carrier and drug [J]. ACS Applied Materals & Mater Interfaces, 2016, 8(15): 9577-9589.[21] SAWP E, YU M, CHOI M. Hyper-cell-permeable micelles as a drug delivery carrier for effective cancer therapy [J]. Nanomedicine-UK, 2017, 123: 118-126.[22] YANG S D, REN Z X, CHEN M T, et al. nucleolin-targeting as 1411-aptamer-modified graft polymericmicelle with dual ph/redox sensitivity designed to enhance tumor therapy through the codelivery of Doxorubicin/TLR4 siRNA and suppression of invasion [J]. Molecular Pharmaceutics, 2018, 15(1): 314-325.[23] JIANG J, QI B, LEPAGE M, et al. Polymer micelles stabilization on demand throughreversible photo-cross-linking [J]. Macromolecules, 2007, 40(40): 790-792. [24] SUN P, ZHOU D, GAN Z, et al. Novel reduction-sensitive micelles for triggered intracellular drug release [J]. Journal of Controlled Release Official Journal of the Controlled Release Society, 2011, 155(1): 96-103.[25] KARACA M, DUTTA R, OZSOY Y, et al. Micelle mixtures for coadministration of gemcitabine and GDC-0449 to treat pancreatic cancer [J]. Molecular Pharmaceutics, 2016, 13(6): 1822-1832.[26] PENG H, SUN X, ZHAO P, et al. Core-cross-linked polymer micelles via living polymerizations [J]. Materials Science & Engineering C, 2009, 29(3): 746-750.[27] MURATOV A, BAVLIN V A. Degradation versus self-assembly of block co-polymer micelles [J]. Langmuir, 2012, 28(6): 3071-3076.[28] LIU Z H, WANG Y T, ZHANG N, et al. Micelle-like nanoassemblies based on polymer-drug conjugates as an emerging platform for drug delivery [J]. Expert Opinion on Drug Delivery, 2012, 9(7): 805-822.[29] KIDD B E, LI X L, PIEMONTE R C, et al. Tuning biocompatible block copolymer micelles by varying solvent composition: Dynamics and populations of micelles and unimers [J]. Macromolecules, 2017, 50(11): 4335-4343.[30] ZHAO Y. Light-responsive block copolymer micelles [J]. Macromolecules, 2012, 45(45): 3647-3657.[31] JIANG Y M, REINEKE T M, LODGE T P, et al. Complexation of DNA with cationic copolymer micelles: effects of DNA length and topology [J]. Macromolecules, 2018, 51(3): 1150-1160.[32] ADAM O, MARC A, TIMOTHY P. Multicompartment block polymer micelles[J]. Macromolecules, 2012, 45(1): 2-19.[33] ZHULINA E B, BORISOV O V. Theory of block polymer micelles: recent advances and current challenges [J]. Macromolecules, 2012, 45(11): 4429-4440.[34] VALENZUELA-OSES J K, GARCA M C, FEITOSA V A, et al. Development and characterization of miltefosine-loaded polymeric micelles for cancer treatment [J].Materials Science & Engineering C Materials for Biological Applications, 2017, 81: 327-333.[35] ZHANG Y, REN T Y, GOU J X, et al. Strategies for improving the payload of small molecular drugs in polymeric micelles [J]. Journal of Controlled Release, 2017, 261: 352-366.[36] SMEJKALOV D, MUTHNY T, NESPOROV K, et al. Hyaluronan polymeric micelles for topical drug delivery[J]. Carbohydrate Polymers, 2017, 156: 86-96.[37] LI Q, YAO W S, YU X, et al. Drug-loaded pH-responsive polymeric micelles: Simulations and experiments of micelle formation, drug loading and drug release [J]. Colloids Surf B Biointerfaces, 2017, 158: 709-716.[38] LIU H, WANG K, YANG C J, et al. Multifunctional polymeric micelles loaded with doxorubicin and poly(dithienyl-diketopyrrolopyrrole) for near-infrared light-controlled chemo-phototherapy of cancer cells [J]. Colloids & Surfaces B Biointerfaces, 2017, 157: 398-406.[39] WANG Z Q, LI X R, WANG D S, et al. Concurrently suppressing multidrug resistance and metastasis of breast cancer by co-delivery of paclitaxel and honokiol with pH-sensitive polymeric micelles [J]. Acta Biomaterialia, 2017, 62: 144-156.[40] AMJAD M W, KESHARWANI P, AMINA M, et al. Recent advances in the design, development, and targeting mechanisms of polymeric micelles for delivery of siRNA in cancer therapy [J]. Progress in Polymer Science, 2017, 64: 154-181.。
药物自组装纳米粒子的合成及其载药性能研究

药物自组装纳米粒子的合成及其载药性能研究随着纳米科技的快速发展,纳米医学作为一项新兴的技术日益受到关注。
药物自组装纳米粒子技术是一种基于自组装分子原理的新型药物载体。
自组装分子是具有能够自行组装成一定结构的特性的分子,药物自组装纳米粒子即是通过这些分子自然组装成的具有一定空间结构的纳米粒子。
药物自组装纳米粒子的合成方法一般是先将药物与自组装分子按照一定比例混合,并在适当的条件下制备成半胱氨酸自组装分子蛋白酶体外外的纳米粒子。
半胱氨酸自组装分子蛋白酶在生物体内广泛存在,具有良好的生物相容性。
因此,采用半胱氨酸自组装分子蛋白酶为载体,将药物与自组装分子混合后制备成纳米粒子,既可以提高药物的溶解度,又可以提高药物的生物利用度。
药物自组装纳米粒子不仅可以提高药物的生物利用度,还可以延长药物释放时间,提高药效。
药物自组装纳米粒子具有良好的稳定性,在生物组织和血液中不易分解,可以延长药物的半衰期,使药物在体内更长时间地发挥作用,减少药物的副作用。
由于药物自组装纳米粒子具有极小的尺度,可以通过靶向等手段将药物输送到疾病部位,提高药物在病变组织中的浓度,从而达到更好的治疗效果。
自组装分子是药物自组装纳米粒子的重要组成部分。
目前,常用的自组装分子主要有脂肪酸盐、PEG酯、葡糖苷及其衍生物等。
这些自组装分子具有良好的亲水性,可与水分子形成氢键,从而能够与药物相互作用,使药物自组装成具有一定稳定性的纳米粒子。
自组装分子的类型和比例对纳米粒子的性质有着较大的影响。
在药物自组装纳米粒子的制备中,药物的选择也至关重要。
药物的种类、物理化学性质以及载入量对药物自组装纳米粒子的性能和稳定性都有着很大的影响。
合适的药物可以有效地提高纳米粒子的稳定性和生物相容性,从而达到更好的治疗效果。
药物自组装纳米粒子已经被广泛应用于肿瘤治疗、心血管疾病治疗、胃肠道疾病治疗等领域。
以肿瘤治疗为例,药物自组装纳米粒子可以提高药物在肿瘤部位的浓度,减少对健康细胞的损害,从而有效地提高治疗效果。
藤黄酸新型给药系统的研究进展
藤黄酸新型给药系统的研究进展作者:吕邵娃苏发丽郭玉岩李孟赵洋张欢李建民来源:《中国药房》2022年第13期关键词藤黄酸;给药系统;生物利用度;临床应用藤黄酸(gambogic acid,GA)是藤黄科植物藤黄树Garcinia hanburyi Hook. f.的主要活性成分[1] ,具体结构见图1。
GA能够抑制多种肿瘤细胞的生长,如肺癌、肝癌、黑色素瘤、前列腺癌等[2-5]。
GA具有溶解度低、半衰期短、稳定性差的缺点,从而限制了其在临床中的应用。
相关研究发现,采用共价结合和物理包封法可获得具有靶向性、高渗透性、稳定性、生物兼容性、体内长循环等性质的新型GA给药系统。
基于此,本研究对GA的新型给药系统进行综述,以期为GA的进一步开发及临床应用提供参考。
1 共价结合前药递送系统为提高药物的稳定性、靶向性和溶解度等,将GA和药物载体以共价结合的方式连接在一起,形成前药递送系统,可避免药物在体内失活,增加药物的生物利用度,加强药物的靶向性,并降低药物的毒副作用。
基于此,本文从聚合物前药递送系统、缺氧型前药递送系统等方面对不同类型的GA共价结合前药递送系统进行介绍。
1.1 聚合物前药递送系统水溶性高分子载体聚乙二醇能够阻止脂质体与血清蛋白结合,减轻巨噬细胞的摄取作用,通过共价键与药物结合后,可延长药物的体内循环,并改变其体内分布[6]。
Yu 等[7]开发了一种采用聚乙二醇-β-谷甾醇(PEG-SS)偶联物修饰的磷脂制备的GA 长循环脂质体。
结果发现,与普通长循环脂质体相比,该制剂具有更好的长循环效果。
Cai 等[8]通过酯键将甲氧基聚乙二醇(mPEG)-2000 连接到GA上,制备成两亲性聚合物-药物偶联物(GA-mPEG2000)胶束(制备过程具体见图2)。
结果发现,与GA相比,该制剂具有更好的水溶性、抗肿瘤活性和稳定性,这可能是由于形成的胶束可保护GA不被酶解,从而使其缓慢释放至肿瘤细胞,并降低其对组织器官的毒副作用。
一种生物纳米材料及其应用与制备[发明专利]
专利名称:一种生物纳米材料及其应用与制备专利类型:发明专利
发明人:贾力,周雨,解晓东,林敏
申请号:CN201911420214.3
申请日:20191231
公开号:CN111068066A
公开日:
20200428
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种生物纳米材料及其应用与制备。
本发明以核酸适配体修饰的具有靶向捕获外泌体能力的纳米粒,通过在MSN表面修饰一种或多种核酸适配体,使其具有高效地识别和捕获肿瘤外泌体同时将其代谢出体外的能力,并将其用于预防肿瘤转移。
本发明捕获的肿瘤外泌体通过肝肠代谢排出体外,材料结构更简单,作用方式更新颖、有效、安全。
申请人:福州大学,闽江学院
地址:350116 福建省福州市闽侯县上街镇大学城学园路2号福州大学新区
国籍:CN
代理机构:福州旭辰知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:程春宝
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《卟啉衍生物纳米胶束制备及其生物医学应用研究》范文
《卟啉衍生物纳米胶束制备及其生物医学应用研究》篇一一、引言卟啉衍生物作为一类具有独特光物理和电化学特性的有机化合物,在生物医学领域中有着广泛的应用前景。
其中,其制备为卟啉衍生物的纳米胶束更是一个热门研究课题。
这种胶束以其优秀的稳定性和易于在细胞环境中分布的特点,在药物传递、光动力治疗、荧光成像等多个领域展现出巨大的潜力。
本文将详细介绍卟啉衍生物纳米胶束的制备方法,以及其在生物医学应用中的研究进展。
二、卟啉衍生物纳米胶束的制备卟啉衍生物纳米胶束的制备主要包括以下几个步骤:1. 卟啉衍生物的合成:根据实验需求,选择合适的原料和合成方法,制备出目标卟啉衍生物。
2. 纳米胶束的组装:将合成的卟啉衍生物与适当的表面活性剂或两亲性聚合物混合,通过自组装的方式形成纳米胶束。
3. 胶束的纯化与表征:通过离心、透析等方法对形成的纳米胶束进行纯化,并利用动态光散射、透射电镜等手段对胶束的粒径、形态等特性进行表征。
三、卟啉衍生物纳米胶束的生物医学应用1. 药物传递:利用卟啉衍生物纳米胶束的高效细胞内分布特性,可将其作为药物传递载体,将药物分子包裹在胶束内部或吸附在表面,实现药物的靶向传递和高效释放。
2. 光动力治疗:卟啉衍生物具有优异的光物理特性,可与光动力治疗药物结合,形成光敏剂纳米胶束。
在特定波长的光照射下,光敏剂产生单线态氧等活性氧物质,从而达到治疗肿瘤等病症的目的。
3. 荧光成像:卟啉衍生物具有较高的荧光量子产率,可作为荧光探针用于细胞成像和生物组织荧光成像等领域。
通过制备成纳米胶束,可以改善其生物相容性和光稳定性,提高成像效果。
四、实验结果与讨论本部分将详细介绍实验过程中所得到的数据和结果,并对其进行分析和讨论。
例如,通过透射电镜观察到的纳米胶束的形态、粒径分布;通过细胞实验验证了纳米胶束的药物传递效率和光动力治疗效果;以及荧光成像实验中观察到的荧光强度和分布等。
此外,还将对实验结果进行深入分析和讨论,包括不同制备方法对纳米胶束性能的影响、不同应用领域中纳米胶束的优缺点等。
青蒿素-丙酮层共组装纳米药制备、表征及体外抗肿瘤初步评价
青蒿素-丙酮层共组装纳米药制备、表征及体外抗肿瘤初步评价李宛俞;徐湘迪;薛昊;金旭东;许金晶;陈靖【期刊名称】《扬州大学学报(农业与生命科学版)》【年(卷),期】2024(45)1【摘要】为解决青蒿素及其丙酮层(以多甲氧基黄酮为主成分的青蒿素工业提取废料)的水溶性差导致其抗肿瘤应用受限的问题,采用乳化-溶液挥发法,构建质量均一、结构稳定的青蒿素-丙酮层超分子共组装纳米药。
应用激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱仪及扫描电子显微镜等对其进行表征,并以MTT、划痕试验测定纳米药对小鼠源CT26结肠癌细胞增殖、迁移能力的影响。
结果表明:所制备的纳米药平均粒径106.93 nm,载药量7.78%,包封率72%;MTT试验检测共组装药物(青蒿素、丙酮层量之比1∶2)IC50为青蒿素、丙酮层浓度比17.13 mg·L^(-1)∶34.27mg·L^(-1),显著优于各药单用组;划痕试验表明共组装药物对肿瘤细胞迁移具有显著抑制作用。
综上,制备的青蒿素-丙酮层超分子共组装纳米药具有较强抗肿瘤活性,为抗肿瘤药物开发和中药提取废弃物循环利用奠定了重要基础。
【总页数】9页(P84-92)【作者】李宛俞;徐湘迪;薛昊;金旭东;许金晶;陈靖【作者单位】扬州大学医学院(转化医学研究院);深圳大学医学部生物医学工程学院;扬州大学江苏省中西医结合老年病防治重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S853.7;R285【相关文献】1.新型姜黄素纳米粒制备、表征及其体外抗肿瘤活性评价2.多西他赛PELGE纳米粒的处方优化、表征及其体外释放和抗肿瘤活性的初步评价3.丝裂霉素C纳米胶束的制备、表征及体外抗肿瘤活性评价4.载阿霉素的单壁碳纳米管的制备及体外抗肿瘤初步评价5.还原响应的双氢青蒿素前药自组装纳米粒的制备与药动学评价因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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肝素类自组装纳米胶束的制备及其生物性能研究利用生物相容性好的肝素(hep)和具有降低胆固醇作用的小分子口服药去氧胆酸(DOCA)为原料,制备了一种两亲性化合物肝素-去氧胆酸(hep-DOCA,HD)。
采用核磁氢谱对目标化合物进行了结构表征。
动态光散射(DLS)实验测得hep-DOCA胶束在不同时间的粒径、zeta电势和多分散系数(PDI)的变化较小,说明hep-DOCA胶束稳定性良好。
透射电镜(TEM)结果说明hep-DOCA胶束在水相呈现出均匀分散的圆球状,且粒径比较均一。
以具有抗炎和抗氧化活性的香草醇与1,4-环己烷二甲醇和草酰氯为原料进行缩聚反应,制备了一种具有H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>响应性的聚合物(PVAX),并进行核磁表征。
凝胶渗透色谱(GPC)测得PVAX重均分子量(Mw)为7600。
将疏水性的小分子药物吲哚美辛(IDM)和过氧化氢响应性聚合物(PVAX)采用超声载药的方法,分别合成出具有更好抗凝效果的载药胶束HD-IDM和HDP。
调节PVAX的加入量分别制备了两种不同载药量的纳米胶束HDP-2和HDP-4。
细胞毒性和溶血实验探讨了HD、HD-IDM和HDP胶束的生物相容性。
纳米胶束浓度为0.4 mg/mL时,纳米胶束都具有较低的细胞毒性和远低于安全值的溶血率。
抗凝血指数(BCI)、全血凝血时间和血栓重量实验,探讨了胶束的抗凝血活性。
包载IDM和PVAX后,载药胶束的抗凝活性显著增加。
过氧化氢检测实验和小鼠活体实验探究了HDP胶束对
H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>和炎症因子IL-6的清除能力以及对血栓的预防效果。
HDP胶束能够清除周围环境中的H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>,降低小鼠体
内因卡拉胶诱发的炎症因子IL-6的浓度,并且HDP胶束能够降低鼠尾血栓形成的长度。