肿瘤微环境氧化还原双重响应型硫/硒键桥连紫杉醇前药自组装纳米粒的构建和评价

批准号:
81872816
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
何仲贵
依托单位:
学科分类:
H3408.药剂学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙英华、阚启明、孙丙军、王萌霖、魏巍、于涵、张轩博、崔维平、崔一鸣
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中文摘要
目前,针对肿瘤氧化还原微环境敏感的化学桥连主要以硫键为主,开发新型智能响应型敏感键具有重要的科学意义和实用价值。本课题拟基于肿瘤微环境构建氧化还原双重响应型前药自组装纳米递药系统。设计合成含有不同化学桥连(单硫键、单硒键、二硫键和二硒键)的紫杉醇-香茅醇小分子前药,并制备前药自组装纳米粒,通过高载药量(>50%)、体内长循环和EPR效应实现肿瘤靶向高效药物递送。在肿瘤部位,前药结构中的化学桥连会在肿瘤细胞高表达的活性氧和谷胱甘肽的作用下快速断裂,实现肿瘤细胞内快速释药,进而提高紫杉醇的抗肿瘤效果并降低毒副作用。同时,解析含有不同化学桥连前药的氧化还原敏感释药机制,并考察化学桥连的引入对前药的自组装、纳米粒的稳定性、氧化还原敏感释药能力、细胞毒性、药动学、组织分布以及药效学的影响。本课题将丰富智能响应型化学桥连的设计理论,为开发肿瘤微环境智能响应型药物递送系统提供新的策略和思路。
英文摘要
The development of novel redox-responsive linkages has long been a focus of research in cancer therapy, as the current state is mainly based on the sulfide bonds. In the present study, a serious of paclitaxel-citronellol prodrugs were developed, using thioether bond, selenium bond, disulfide bond and diselenide bond as linkages. The prodrugs can self-assemble into uniform size nanoparticles with impressive high drug loading (>50%). The prodrug nanoassemblies exhibited improved tumor accumulation through the long circulation time and EPR effects. Besides, the linkages showed distinct redox dual-responsive property, with on-demand drug release in the present of the over expressed reactive oxygen species (ROS) and glutathione (GSH) in tumor cells. The mechanism of redox-responsive drug release of the sulfur/selenium bond bridged prodrug nanoassemblies were investigated, and the influence of linkages on the self-assemble ability, colloidal stability, redox-dual responsive drug release, cytotoxicity, pharmacokinetics, tissue distribution and antitumor efficiency were also studied. Our findings give new insight into the effects of linkages in prodrug-based drug delivery systems (DDS), and provide a good foundation for the development of novel redox dual-responsive DDS for cancer therapy.
目前,针对肿瘤氧化还原微环境敏感的化学桥连主要以硫键为主,开发新型智能响应型敏感键具有重要的科学意义和实用价值。本课题基于肿瘤微环境构建氧化还原双重响应型前药自组装纳米递药系统。设计合成了含有不同化学桥连(单硫键、单硒键、二硫键和二硒键)的紫杉醇-香茅醇小分子前药(PTX-CIT),并制备前药自组装纳米粒。所制备的前药自组装纳米粒具有高载药量(>50%)和氧化还原双重响应性。其中,PTX-SeSe-CIT具有最接近90°的键角和二面角,自组装能力最强,胶体稳定性最好。此外,氧化敏感性顺序为单硒键>单硫键>二硒键>二硫键,还原敏感性则与之相反。肿瘤细胞内药物释放结果表明,PTX-Se-CIT NPs和PTX-SeSe-CIT NPs与KB细胞孵育后释放紫杉醇的速度最快,因此,PTX-Se-CIT NPs和PTX-SeSe-CIT NPs具有更强的细胞毒性。PTX-SeSe-CIT NPs由于具有最好的胶体稳定性以及最高的肿瘤蓄积,因此药动学以及抗肿瘤效果最好。本课题丰富了智能响应型化学桥连的设计理论,为开发肿瘤微环境智能响应型药物递送系统提供了新的策略和思路。截止目前,本课题已发表SCI论文15篇,申请专利12项,获授权专利5项,超过了我们的预期目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Zwitterion-Driven Shape Program of Prodrug Nanoassemblies with High Stability, High Tumor Accumulation, and High Antitumor Activity
两性离子驱动的具有高稳定性、高肿瘤积累和高抗肿瘤活性的前药纳米组装体的形状程序
DOI:10.1002/adhm.202101407
发表时间:2021-10-08
期刊:ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS
影响因子:10
作者:Li, Guanting;Sun, Bingjun;Sun, Jin
通讯作者:Sun, Jin
Hybrid chalcogen bonds in prodrug nanoassemblies provides dual redox-responsivity in the tumor microenvironment.
前药纳米组件中的混合硫族键在肿瘤微环境中提供双重氧化还原响应
DOI:10.1038/s41467-022-35033-7
发表时间:2022-11-24
期刊:NATURE COMMUNICATIONS
影响因子:16.6
作者:Liu, Tian;Li, Lingxiao;Wang, Shuo;Dong, Fudan;Zuo, Shiyi;Song, Jiaxuan;Wang, Xin;Lu, Qi;Wang, Helin;Zhang, Haotian;Cheng, Maosheng;Liu, Xiaohong;He, Zhonggui;Sun, Bingjun;Sun, Jin
通讯作者:Sun, Jin
Iron-doxorubicin prodrug loaded liposome nanogenerator programs multimodal ferroptosis for efficient cancer therapy.
铁阿霉素前药负载脂质体纳米发电机程序多模式铁死亡以实现有效的癌症治疗
DOI:10.1016/j.ajps.2021.05.001
发表时间:2021-11
期刊:Asian journal of pharmaceutical sciences
影响因子:10.2
作者:Yang Y;Zuo S;Li L;Kuang X;Li J;Sun B;Wang S;He Z;Sun J
通讯作者:Sun J
Prodrug Nanoassemblies Bridged by Mono-/Di-/Tri-Sulfide Bonds: Exploration is for Going Further
由单/二/三硫键桥接的前药纳米组装体:探索是为了走得更远
DOI:10.2139/ssrn.4028401
发表时间:2022
期刊:SSRN Electronic Journal
影响因子:--
作者:Yinxian Yang;Shiyi Zuo;Jingxuan Zhang;Tian Liu;Ximu Li;Haotian Zhang;Maosheng Cheng;Shujun Wang;Zhonggui He;Bingjun Sun;Jin Sun
通讯作者:Jin Sun
Light-Triggered Dual-Modality Drug Release of Self-Assembled Prodrug-Nanoparticles for Synergistic Photodynamic and Hypoxia-Activated Therapy
光触发自组装前药纳米颗粒的双模态药物释放用于协同光动力和缺氧激活疗法
DOI:10.1039/d0nh00034e
发表时间:2020
期刊:Nanoscale Horizons
影响因子:9.7
作者:Dongyang Zhao;Wenhui Tao;Songhao Li;Lingxiao Li;yi xin sun;Guanting Li;Gang Wang;yang Wang;Bin Lin;Cong Luo;Yongjun Wang;Mao-sheng Cheng;Zhonggui He;Jin Sun
通讯作者:Jin Sun
构建淋巴转运肿瘤细胞激活的类甘油三酯口服前药的几个科学问题
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2021
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
基于乳腺癌氨基酸转运体LAT1和ATB0,+高表达和表达异质性的双靶向纳米药物传递系统的构建和评价
- 批准号:U1608283
- 项目类别:联合基金项目
- 资助金额:250.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
肿瘤胞外pH微环境响应的去PEG化“配体包埋式”主动靶向透明质酸环糊精纳米粒的几个科学问题
- 批准号:81573371
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:75.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
基于P-gp抑制的星形聚合物的研究及其在口服传递中的作用
- 批准号:81373336
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
纳米结晶吸收机制的研究及其在设计、评价新型纳米结晶中的应用
- 批准号:81173008
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
以肠寡肽转运蛋白为靶点的阿糖胞苷拟肽类前药的设计与评价
- 批准号:30973655
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
生物分配胶束色谱与药物的肠吸收和膜转运的关系
- 批准号:30672556
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:何仲贵
- 依托单位:
国内基金
海外基金
