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电纺丝纳米载体递送天然产物用于治疗癌症

期刊综述    2021-10-21 09:38

 

研究背景

 

➣静电纺丝技术为开发应用广泛的纳米纤维提供了绝佳的机会,包括用于治疗癌症的纳米药物递送系统。
 
➣基于天然产物的药物的临床前效果良好,纳米纤维的优异性能为纳米医学领域打开了新的大门,为天然产物递送应用引入了基于纳米纤维的新型配方。
 
➣本综述描述了用于制备纳米纤维的针式和无针式方法。总结了天然产物(如紫杉烷、姜黄素、白藜芦醇、喜树碱和阿霉素)的配制方法在癌症治疗中的主要应用。
 
➣该综述有助于科学家开发出更有效的天然产物基纳米纤维,其具有改善的药代动力学特性,可有效治疗癌症。
 
 
 
用于癌症治疗的天然产物纳米纤维
 
 
图1.纳米纤维的独特特性,如高表面积和高孔隙率以及互连性,使这些纳米结构成为有前途的治疗纳米载体。
 
 
➣纳米药物载体改善药物的水溶性和稳定性,延长药物在血液循环中的半衰期,最大限度地减少与正常器官相关的不良副作用,通过增加疾病部位的药物浓度来增加治疗效果(图1)。
 
➣在几种纳米制剂中,纳米纤维为基础的药物传递系统显示出了独特的可控特性,如高比表面积、高孔隙率、高连通性、促进细胞增殖、粘附、高传输性能和广泛选择的基质材料。
 
➣先进的静电纺丝技术也将提供加载和释放不溶性药物的新方法。越来越多的研究人员关注纳米纤维天然产物的潜在抗癌作用及其可能的机制。
 
 
纳米纤维的药物递送系统
 
 
图2.用于癌症治疗应用的天然产物纳米纤维的生物活性。阿霉素或植物化学物质(如喜树碱、紫杉烷和白藜芦醇)负载电纺纳米纤维可提高它们的抗肿瘤潜力。
 
 
➣植物药物或天然产物药物是植物衍生的、复杂的混合物,具有治疗功效、协同作用,而且比它们的纯化类似物更便宜。
 
➣现在全世界都在关注引起植物药关注的项目,而且随着植物药重要性的提高,项目越来越突出。 2018年,美国食品药品监督管理局(FDA)收到超过800份植物性研究新药申请和IND前会议请求,显示了对植物药开发领域的影响。
 
➣天然产物的化学和生物复杂性、药理学、治疗功效证明和质量一致性对科学家来说仍然具有挑战性。
 
 
 
图3.通过静电纺丝制备核壳纳米纤维以及从纳米纤维基质到肿瘤细胞的递送过程示意图。
 
 
➣ Ranganath等人开发了可生物降解的微纤维植入物,用于治疗恶性胶质瘤的手术后化疗药物。
 
➣Xie等人开发了一种电纺聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)为基础的微-纳米纤维作为化疗药物持续输送的植入物,用于治疗C6胶质瘤。
 
➣纳米纤维还被用于装载多种药物和评估它们在几种癌症模型中的效果。三层纳米纤维在乳腺癌细胞中具有很高的活性。纳米纤维还用于基因和药物的共同递送。
 
➣此外,最近有更多研究证明负载 PTX 的纳米纤维可用于脑肿瘤治疗(图 3)。
 
 
 
姜黄素纳米纤维用于癌症治疗