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突破性研究:新型納米藥物PT-NPs顯著提升腫瘤治療效果
2024年4月30日,中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所呂鑒霖博士生在Biomaterials上發(fā)表了題名為《Co-delivery of Plinabulin and Tirapazamine boosts anti-tumor efficacy by simultaneously destroying tumor blood vessels and killing tumor cells》(共遞送普那布林和替拉扎明,通過(guò)同時(shí)破壞腫瘤血管和殺傷腫瘤細(xì)胞,以實(shí)現(xiàn)協(xié)同抗腫瘤治療)的論文。
這篇文章的核心內(nèi)容是關(guān)于一種基于甲氧基聚(乙烯基醚)-b-聚(D,L-乳酸)(mPEG-b-PDLLA)的新型納米藥物(PT-NPs),它通過(guò)共輸送Plinabulin(一種血管阻斷劑)和Tirapazamine(TPZ,一種缺氧激活的前藥)來(lái)增強(qiáng)抗腫瘤效果。
藥物設(shè)計(jì)
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Plinabulin的前藥PSM:通過(guò)引入對(duì)酯酶有響應(yīng)的乙酰甲氧基酯結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)烷基鏈,提高了與聚合物載體的相容性,便于藥物釋放。
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TPZ的衍生物TPZHex:通過(guò)引入含己基鏈的結(jié)構(gòu),增強(qiáng)了與Plinabulin前藥的共輸送能力。
納米藥物的表征
文中除了使用核磁共振、透射電鏡等儀器進(jìn)行定性分析外,還采用了EClassical 3100高效液相色譜儀及Supersil OSD2色譜柱,進(jìn)行了包括藥物載藥量(DLC)和藥物包封率(DLE)的測(cè)定、酯酶催化下PSM水解的監(jiān)測(cè)、納米粒子的體外穩(wěn)定性和藥物釋放監(jiān)測(cè)、腫瘤中藥物濃度測(cè)定、體內(nèi)藥物分布和藥代動(dòng)力學(xué)研究等在內(nèi)的大量定量分析工作。
使用EClassical 3100高效液相色譜儀檢測(cè)PSM酯酶反應(yīng)水解程度示意圖
使用EClassical 3100高效液相色譜儀檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)酯酶水解反應(yīng)的色譜圖
使用EClassical 3100高效液相色譜儀檢測(cè)酯酶水解比例的定量分析(n=3)
體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)
PT-NPs在體外顯示出對(duì)4T1腫瘤細(xì)胞的增強(qiáng)毒性,并在體內(nèi)動(dòng)物模型中展現(xiàn)了顯著的抗腫瘤效果,包括提高腫瘤抑制率和減少腫瘤轉(zhuǎn)移。
治療效果
PT-NPs在治療4T1腫瘤時(shí)表現(xiàn)出了92.9%的腫瘤抑制率和20%的治愈率,顯著優(yōu)于單獨(dú)使用Plinabulin或TPZ的治療效果。
結(jié)論
該研究提出了一種創(chuàng)新的聯(lián)合治療策略,通過(guò)同時(shí)破壞腫瘤血管和殺死腫瘤細(xì)胞來(lái)提高化療的協(xié)同效果,并減少毒性。
HPLC作為一種高效、準(zhǔn)確的分析技術(shù),在藥物開(kāi)發(fā)和生物醫(yī)學(xué)研究中扮演著重要角色,尤其是在藥物的定量分析、藥物釋放動(dòng)力學(xué)研究以及藥物代謝和藥代動(dòng)力學(xué)研究中。在本文中,EClassical系列HPLC的應(yīng)用涵蓋了從藥物設(shè)計(jì)、合成、體外評(píng)估到體內(nèi)分布等多個(gè)關(guān)鍵步驟,為新型納米藥物的開(kāi)發(fā)和評(píng)估提供了重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
《Biomaterials》是一個(gè)專注于生物材料科學(xué)和臨床應(yīng)用的期刊,以其高影響力在材料科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域享有盛譽(yù)。它涵蓋了聚合物合成、藥物載體設(shè)計(jì)、宿主反應(yīng)生物學(xué)等多個(gè)交叉學(xué)科領(lǐng)域,并致力于推動(dòng)生物材料的創(chuàng)新研究和實(shí)際應(yīng)用。