以聚酰胺-胺树状大分子为基础的仿蛋白质分子纳米靶向药物研究
批准号:
21474085
项目类别:
面上项目
资助金额:
88.0 万元
负责人:
陈圣福
依托单位:
学科分类:
医用材料化学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
王龙刚、袁哲凡、马广龙、许良波、钱浩峰、孙静泽
中文摘要
纳米靶向药物因其优良的治疗效果和广泛的应用前景而备受关注。然而,现有纳米靶向药物和具有专一性识别能力的抗体等蛋白质分子相比仍然存在巨大差距。借助树状大分子的三维结构,通过对蛋白质分子的特征结构模仿和组合,有可能使纳米药物获得类似蛋白质分子的智能调控的专一性靶向能力。因此,本课题提出了以树状大分子为平台,从模仿蛋白质分子表面两性离子特征出发,通过修饰天然蛋白质分子的识别基团和包载小分子药物,以及进一步微调其表面化学组成和结构,实现智能响应能力,提高生物相容性、体内靶向能力和抑瘤能力。这将使仿蛋白质功能分子兼具蛋白质分子的高专一性、高活性、高生物安全性等特点,合成分子的稳定、较廉价、易于大规模生产的优势,使之能够成为未来可用于临床的纳米靶向药物。这对癌症治疗具有重要的学术价值和实际意义,而且也有助于了解蛋白质分子复杂功能与其简单化学结构的多因素协同方式间的关系,揭示蛋白质分子功能的化学本质。
英文摘要
The investigation of targeted nano drug delivery draws great attention due to its good therapeutic results and promising potential applications. However, polymer based targeted nano drug vehicle is far away from nature protein molecules in terms of biocompatibility, specificity and efficiency. We believe that it is possible for polymer molecules to achieve protein like efficacy through mimicking the features of protein molecules. Thus, we proposed a mimic way to synthesize an artificial protein with advanced functions. The artificial protein will be achieved by surface modification of generation five poly(amido amine) ( G5 PAMAM) dendrimer by zwitterionic groups and targeting groups and encapsulation of anticancer drug. Moreover, the affinity of targeting groups could be tuned up through forming charge attraction between protein mimics and cell membrane in acidic tumor site and be tuned down in blood stream, in which way to improve the targeting efficiency and reduce toxicity to healthy tissues. Meanwhile, the zwitterionic shell will reduce the nonspecific interaction with blood proteins and cells to escape the clearance by reticuloendothelial system. The final artificial protein could have both advantages of protein and synthetic molecules to efficiently inhibit cancer growth and lower toxicity to health tissues at low cost and high stability. This project will also help us understand the mechanism of protein advanced functions from the organization and coordination of simple chemical structure.
纳米靶向药物因其优良的治疗效果和广泛的应用前景而备受关注。然而,现有纳米靶向药物和具有专一性识别能力的抗体等蛋白质分子相比仍然存在巨大差距。因此,通过对蛋白质分子的模仿是一种提高纳米药物靶向能力的途径。本课题主要借助树枝状大分子的三维结构,通过对蛋白质分子的特征结构模仿和组合,使纳米药物获得类似蛋白质分子的智能调控的专一性靶向能力,实现智能响应能力。已完成了仿蛋白质分子的设计与合成、仿蛋白质分子的性能研究和仿蛋白质分子的智能调控研究等计划内容的研究。研究结果表明两性离子聚合物纳米分子具有优秀的血液相容性和长循环能力;纳米水平大分子表面特征结构和组成与蛋白质分子的相似性可获得其功能相似性;仿蛋白质分子具有对纳米催化剂的高效包载能力,并在复杂生物环境中通过阻碍生物大分子吸附保持原有催化活性。特别是通过这种仿蛋白质分子的结构模仿,发现了未预料到的特殊效应,其中包括:多肽片段亲和力的大幅度提高,仿蛋白质分子的快速穿膜及进核能力,以及基于生理条件下窄pH波动下基于氢键结合的对肿瘤组织识别。该研究不仅获得具有开发前景的纳米抗肿瘤药物实现方法,而且了解了蛋白质分子复杂功能与其简单化学结构的多因素协同方式间的关系,揭示一些蛋白质分子功能的化学本质。
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Enhanced biocompatibility of PAMAM dendrimers benefiting from tuning their surface charges
得益于调整表面电荷,PAMAM 树枝状聚合物的生物相容性得到增强
DOI:
10.1016/j.msec.2018.07.070
发表时间:
2018-12-01
期刊:
MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS
影响因子:
7.9
作者:
[Cui, Yanshuai, Liang, Bo, Chen, Shengfu]
通讯作者:
Chen, Shengfu
Highly water-soluble, pH sensitive and biocompatible PAMAM `dendrizyme' to maintain catalytic activity in complex medium
高度水溶性、pH 敏感性和生物相容性 PAMAM“树状酶”,可在复杂介质中保持催化活性
DOI:
10.1016/j.msec.2017.02.144
发表时间:
2017
期刊:
Materials Science and Engineering: C
影响因子:
--
作者:
[Wang Longgang, Cui Yanshuai, Chen Shengfu, Wang Guangzhi, Gao Dawei, Liu Yanping, Luo Qiaoyue, Liu Zhiwei, Zhang Xuwu]
通讯作者:
Zhang Xuwu
Development of Robust and Recoverable Ultralow-Fouling Coatings Based on Poly(carboxybetaine) Ester Analogue
基于聚(羧基甜菜碱)酯类似物的坚固且可恢复的超低污垢涂层的开发
DOI:
10.1021/acsami.5b05162
发表时间:
2015-08-12
期刊:
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES
影响因子:
9.5
作者:
[Wang, Guangzhi, Wang, Longgang, Chen, Shengfu]
通讯作者:
Chen, Shengfu
Development of Long-Circulating Zwitterionic Cross-Linked Micelles for Active-Targeted Drug Delivery
用于活性靶向药物递送的长循环两性离子交联胶束的开发
DOI:
10.1021/acs.biomac.6b00168
发表时间:
2016-06-01
期刊:
BIOMACROMOLECULES
影响因子:
6.2
作者:
[Lin, Weifeng, Ma, Guanglong, Chen, Shengfu]
通讯作者:
Chen, Shengfu
Different in vitro and in vivo behaviors between Poly(carboxybetaine methacrylate) and poly(sulfobetaine methacrylate)
聚(羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯)和聚(磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯)之间的不同体外和体内行为。
DOI:
10.1016/j.colsurfb.2016.07.016
发表时间:
2016-10-01
期刊:
COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES
影响因子:
5.8
作者:
[Lin, Weifeng, Ma, Guanglong, Chen, Shengfu]
通讯作者:
Chen, Shengfu
共 10 条
以聚谷氨酸—赖氨酸为基础的两性离子多肽偶联的超长效双重GIP/GLP-1受体激动剂研究
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批准号:22375177
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2023
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负责人:陈圣福
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依托单位:
基于两性离子多肽的蛋白质仿生肿瘤靶向纳米药物研究
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批准号:LHDMZ22H300015
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2021
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负责人:陈圣福
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依托单位:
基于叔胺型两性离子前体聚合物的促健康愈合可降解植入材料研究
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批准号:21975216
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项目类别:面上项目
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资助金额:66.0万元
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批准年份:2019
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负责人:陈圣福
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依托单位:
两性离子多肽构建的pH敏感仿蛋白质分子纳米靶向药物研究
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批准号:21674092
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项目类别:面上项目
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资助金额:65.0万元
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批准年份:2016
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负责人:陈圣福
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依托单位:
长效抗蛋白质非特异性吸附有机硅材料研究
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批准号:21174127
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:陈圣福
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依托单位:
低毒多功能叔胺型甜菜碱酯的靶向基因传递研究
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批准号:20974095
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2009
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负责人:陈圣福
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依托单位:
基于甜菜碱衍生物的智能基因传递材料研究
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批准号:20874085
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项目类别:面上项目
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资助金额:12.0万元
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批准年份:2008
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负责人:陈圣福
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依托单位:
国内基金
海外基金