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负载天然产物的电纺丝纳米载体用于癌症的治疗

2022-01-04   易丝帮
2021/12/31 11:27:50 易丝帮

DOI: 10.1016/j.tifs.2021.10.007

 

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。这种通用且可实行的技术涉及使用各种聚合物溶液、强电场来产生具有高表面积、高孔隙率、丰富孔隙连通性和独特化学成分的纳米纤维。另一方面,基于天然产物的药物的临床前效果良好,但由于其较差的药代动力学、低溶解度、高毒性以及缺乏靶向性而无法在临床环境中使用。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。总之,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。科学家们利用最新的纳米技术开发了负载天然产物的电纺纳米载体,以治疗癌症。成功制备了几种具有高包封率和缓释特性的天然产物,包括姜黄素、长春花生物碱、紫杉烷、喜树碱、蒽环素等。这些纳米载体表现出优于其他递送系统的巨大优势,包括更好的稳定性和更高的生物利用度。尽管有几篇关于静电纺丝天然化合物以治疗癌症的报道,但其进一步的商业化和大规模生产仍需要优化。

 

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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。纳米纤维作为药物递送系统,通过提高抗癌药物的溶解度/稳定性和最大限度地减少不良副作用,克服癌症治疗的挑战。


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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。


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图3.a)制备PTX负载PCPP-CA胶束用于主动靶向、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。PTX-PCPP-CA-PHM纳米纤维的溶胀度通过TEM图像进行可视化,(b)纳米纤维直径的增大,纳米纤维间孔隙空间的增加,(c)含胶束的核壳纳米纤维的图像,(d)PTX-PCPP-CA胶束存在于核壳纳米纤维内。


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图4.a)制备核壳纳米纤维的静电纺丝装置。培养72h后,NFs对b)人肺泡上皮细胞系A549(癌细胞)和c)人表皮口腔癌细胞系KB(正常细胞)的细胞毒性(未经NF处理的癌细胞死亡率为85±3%,未经NF处理的正常细胞活性为82±2%)。d)实验小鼠中NFs的抗炎作用。


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图5.a)10-羟基喜树碱(HCPT)和茶多酚(TP)共同负载电纺乳状液膜(EEPM/TP+HCPT)的制备示意图。(b)不同组治疗后第二周肝脏肿瘤的照片。


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图6.a)PDA管的SEM和(b)TEM图像(插图:TEM放大图像(b))。PDA管的制备方法是将PDA涂覆PCL芯鞘纳米纤维浸入二氯甲烷中以选择性地去除芯。(c)PDA涂覆PCL纳米纤维在不同pH值(pH2.0、5.0、7.0和9.0)下浸入罗丹明6G溶液(2.5μg/ml)中20分钟的荧光和光学图像(比例尺:50μm)。


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