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科技前沿 ‖ 超分子前药mPEG-β-CD/Fc-CPT的自组装及释放行为研究获进展

日期:2017-04-27

刺激響應性聚合物膠束可以對諸如pH、溫度、光照、氧化劑、酶以及超聲輻照等外界環境的刺激做出反饋性響應,以其優異的控制釋放功能而在藥物傳輸體系中表現出極具前景的潛在應用。其可針對腫瘤細胞與正常組織的生物學差異選擇性釋藥,有效地降低了抗腫瘤藥物對正常細胞的毒副作用,大大提高藥物的利用率。但是,由于腫瘤組織及細胞的環境複雜性,傳統的刺激響應性聚合物往往由于響應性單一,不能實時調控等缺陷,限制了其進一步的發展與應用。

  中國科學院成都生物研究所研究員李幫經課題組長期致力于基于環糊精主客識別作用应用于纳米药物载體的构筑。针对肿瘤细胞内存在的高浓度谷胱甘肽(GSH)及高活性氧(ROS)特性,该课题组利用環糊精修飾的聚乙二醇(mPEG-β-CD)和二茂鐵修飾的抗癌藥物喜樹堿(Fc-CPT),通過環糊精与二茂铁的主客體識別作用,简单高效地构筑了两亲性的超分子前药mPEG-β-CD/Fc-CPT,该超分子前药可以进一步在水中自组装形成粒径均一的纳米胶束。当胶束通过EPR作用富集在肿瘤组织中,并进一步被肿瘤细胞内吞后,肿瘤内的高浓度ROS可引起環糊精与二茂铁分子的主客體識別作用破坏,导致胶束的瓦解;同时,在富含GSH的环境存在下,Fc-CPT分子中的二硫键结构破坏,并进一步释放出抗癌药物CPT,实现对肿瘤细胞的杀灭作用。同时他们还发现,单独的Fc-CPT分子也具有较好的抗癌活性,通过利用肿瘤细胞内的高浓度ROS和GSH环境,该氧化还原双重响应的超分子前药胶束还可以实现抗癌药物的分步按需释放,提供更为灵巧的控制释放性能。

  相關文章發表在美國化學會期刊《應用材料與界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上。

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超分子前藥mPEG-β-CD/Fc-CPT的自組裝及腫瘤細胞內釋藥示意圖 

圖/文來源自中國科學院

 

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