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纳米金刚石配方在癌症治疗的概述

Ankit知道摩羯*

药品科学和技术,贝拉理工学院,835215年兰契、印度

*通讯作者:
Ankit知道摩羯
制药科学与技术部门
贝拉理工学院,
兰契,
印度
835215年
电子邮件:
majie99ankit@gmail.com

收到:01 - 2022年7月,手稿。日本- 22 - 68626;编辑分配:08 - 2022年7月,QC前不。日本- 22 - 68626 (PQ);综述:2022年- 7月19日,QC。日本- 22 - 68626;修改后:自2022年7月22日-,手稿。日本- 22 - 68626 (R);发表:01 - 8月- 2022,2347 - 7857.10.3.001 DOI: 10.4172 /。

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文摘

癌症化疗的主要挑战是系统性的提高生物利用度,有针对性的药物输送,减少非目标活动,增强渗透和保留效果(EPR),持续和控释配置文件。目前大多数传统药物输送系统不能优化上述问题,导致化疗抵抗。正在进行更多的研究在小说交付系统,以克服这些问题。这样一个系统是纳米金刚石配方。纳米钻石不仅克服这些问题,还增加细胞毒性,刺激免疫系统,预防转移,减少阻力,并优化配方的药效学性质。独特的表面化学粒子允许容易修改的外层不同的官能团提高receptor-ligand交互。自组装成骨料的性质的一个合适的尺寸范围使它理想的控制和持续的药物输送。然而,临床研究上需要制定长期使用的安全性。

关键字

增强的渗透和保留效应(EPR);化疗耐药;表面化学;骨料;控制释放

介绍

恶性肿瘤或癌症,是一个不受控制的细胞分裂的条件存在于身体的任何部位。每天全球癌症发病率增加,从而产生一个新的治疗方法需要目标肿瘤细胞有效。但是,最近的治疗方法显示较低的生物利用度和病人的依从性差,最终导致化疗抵抗。因此,有更高的失败率的治疗策略。当前的研究主要集中在新型药物输送系统(ndd)。这包括nanoformulations,提高了生物利用度,减少负面影响,持续释放和控制模式。因此,政府也降低的频率,提供病人的依从性好1]。纳米金刚石是现在研究的一个最ndd癌症的诊断和治疗。他们在nano-range钻石的大小。纳米钻石发现他们的应用程序在制造耐外套材料在1980年代末。但在1990年代末,他们研究了应用在癌症检测(2]。使用它们将化疗药物如小分子、核酸、蛋白质、细胞毒性药物更精确(3]。纳米金刚石在针对癌症细胞的成功是通过控制表面化学和电子和磁性。

文献综述

纳米钻石及其属性

钻石在纳米范围内,即1 - 100 nm。他们是八面体、ultra-crystalline ultra-dispersed纳米颗粒主要由碳(70% - -90%)。另一种物质用于生产纳米钻石是铜,这是环保的。商业上,他们被爆轰合成,化学汽相淀积,高压高温(采用HPHT)方法,光水压脉冲(LHDP)方法,用脉冲激光辐照。爆炸产生的纳米钻石的大小是4 - 5纳米(4]。表面可以很容易地修改具有良好的表面性质,更大的表面积,表面荧光(用于成像),改进的生物相容性和更好的可伸缩性低生产成本。可以修改封面官能团如醛、酮、碳酸酯、亚硝基的,氢过氧化物,酰胺,氢氧化物和羧基组(3]。这些官能团有助于改善水溶解度和目标配体。然而,在悬架形式,这些粒子倾向于形成大骨料在100 - 200纳米尺寸范围,从而被困在体循环和阻止血管5]。其他的缺点制定包括免疫系统的间隙。

粒子的聚合是由于毛细管压力,氢键,范德华力(6]。然而,聚合(规模80海里)可以有利的有序安排,提高疗效和半衰期在耐药肿瘤。de-aggregation包括离心的过程中,球磨,Bead-Assisted声波解体(基础),和ultrasound-assisted瓦解7]。

复杂的纳米金刚石由三层组成:核心组成的sp3杂化碳,中间一层吸碳,和一个弹性外层。外层主要由碳sp2杂化或sp2杂化的石墨烯与额外的氧气,氢气,或氮原子8]。表面应该氢化更多优秀的稳定性。然而,聚合物涂层表面上提高了配位体的相互作用。外层可以修改与谷氨酸、叶酸、表皮生长因子、海藻酸钠、聚乙二醇,并酸,supraparticles, thenoyltrifluoroacetone,稀土9]。nano钻石可以根据它们的功能包括杂质。氮杂质需要制定用于成像时产生荧光。3 h掺杂提供radiolabelling诊断。提高电导率是由硼掺杂(10]。

讨论

在癌症化疗的作用机制

纳米钻石在癌症治疗的作用机理如下:

增强的药效学:纳米金刚石配方显示良好的系统的可接受性和耐受性由于其精确的肿瘤和被动定位。这展览减少行动和积累在健康细胞(11]。这可以理解纳米diamond-doxorubicin配方涂有聚甘油。在活的有机体内阿霉素治疗显示系统性myelosuppression、中性粒细胞减少和增加肝转氨酶。,nanodiamond-doxorubicin TNBC的小鼠模型显示没有这样的系统性毒性和减少非目标活动(12]。

减少化疗耐药性:这是一个很大的挑战可以治疗。抗癌药物的疗效丢失是由于抗恶性细胞。这发生由于增强转运蛋白的表达和射流泵由于长期药物治疗。转运蛋白包括多种药物Resistance-Associated蛋白质(MDR ABCC1)和22 (P-GP)。磷酸腺苷磁带(ABC)蛋白质是射流泵。这些转运蛋白以及射流泵,将药物从恶性细胞的细胞质中,从而减少行动所需的浓度13]。但是纳米金刚石共轭药显示好的活动对耐多药癌细胞。mitoxantrone-nano钻石配方显示增强的活动对mda - mb - 231细胞系,[耐14]。

增强细胞毒性:纳米diamond-drug共轭显示增强的细胞毒性在活的有机体内在体外。这种机制可以理解的长期循环和保留时间由于其self-aggregation到合适的尺寸范围(15]。这可以理解比较Paclitaxel-nano钻石(羟化)接合和自由结晶纳米金刚石在MCF7细胞线。共轭显示持续控制释放超过70小时,而自由紫杉醇同期显示不到一半药物输送。

逆转免疫原性:恶性cell-induced免疫抑制是一种常见的并发症由于生产过剩Myeloid-Derived抑制细胞(MDSC),促进恶性肿瘤细胞的生存和增殖。纳米diamond-doxorubicin共轭减少粒细胞集落刺激因子(g - csf)浓度在动物模型中,M2巨噬细胞转换成M1巨噬细胞在4 t1体外细胞系,并发布有关分子模式(潮湿)在肿瘤细胞刺激免疫系统(16]。

转移的预防:诊断、治疗和预防的转移是一个复杂的任务管理的恶性肿瘤。方法来控制转移包括RNA干扰引起的转移相关基因的表达减少,减少由anti-vascular内皮生长因子,血管生成和破坏肿瘤细胞存在。纳米钻石帮助消除原发肿瘤的长期循环时间由于表面改性,2-distearoyl-sn-glycero 3-phosphoethanolamine-N -(甲氧基(聚乙二醇)-2000][17]。

挑战

纳米diamond-mediated药物输送的主要挑战是它倾向于self-aggregate期间制定的生产和交付。粒子可以总200纳米尺寸范围内,它可以阻止血管和增加系统性毒性(18]。由于其严格安排,聚合是复杂re-disperse甚至通过ultra-sonication[等流程7]。尽管它好在体外在活的有机体内制定对人类的活动,没有适当的测试进行了证实其安全性和有效性。纳米钻石采用HPHT合成的方法显示最微不足道的细胞毒性,不刺激炎症介质。碳基纳米钻石没有短期活动;他们需要长时间管理的细胞毒性效应。然而,他们的主要功效是后来发现浓度和没有时间19- - - - - -21]。显示大多数公式更重要的积累在肝脏(> 60%)。积累也发现一直在肺和脾即使在30天之后,和一个小分布是位于骨骼和心脏22- - - - - -24]。尽管其积累,它显示更少的活动。到目前为止,还没有进行临床研究的药动学特征慢性纳米钻石交付管理系统(表1)。

Sl.No。 配方 目标 结果 参考
1 纳米diamond-doxorubicin复杂 乳腺癌 预防肺转移 (19]
2 Epirubicin-absorbed纳米金刚石复杂 肝癌 化疗耐药肝肿瘤细胞死亡 (17]
3 Fructose-coated doxorubicin-nano钻石复杂 乳腺癌 乳腺癌细胞的目标和更高的精度 (23]
4 聚合电解质、聚乙烯亚胺、聚丙烯酸、聚乙二醇包覆纳米diamond-gemcitabine前体药物复杂 胰腺癌 增强酶的敏感性 (20.]
5 纳米diamond-paclitaxel共轭 肺癌 细胞生存能力降低,增加了有丝分裂被捕,在A549细胞株凋亡 (8]
6 纳米diamond-mitoxantrone共轭 乳腺癌 增加药物保留 (14]
7 蜂毒肽和多肽接枝纳米钻石共轭 乳腺癌 控释和增加对MCF7细胞系细胞毒性 (4]
8 索拉非尼和lipid-coated纳米钻石共轭 胃癌 防止转移,提高生物利用度 (22]
9 西妥昔单抗、紫杉醇纳米钻石共轭 乳腺癌 目标的乳腺癌细胞表皮生长因子受体(三阴型) (6]
10 阿霉素和DGEA peptide-nano钻石共轭 前列腺癌 改进的交付和增加恶性肿瘤细胞死亡 (11]

表1。表显示各种配方,他们的目标和结果,目前正在研究。

结论

不同纳米钻石配方”活动和有效性主要取决于他们的制造过程。这影响物理化学性质(如表面特征、指控、大小和存在的杂质)和其他配方属性优化的药物输送。因此需要一个通用的标准化过程产生一致的配方是必要的。进一步长期临床研究有必要确认配方的安全性。还需要更多的研究来克服目标区域的生理障碍药物输送通过开发一个“隐形”配方。目前,研究的重点是发展中对于非形式的纳米钻石增强渗透性和保留(EPR)在肿瘤微环境的影响。将抗体在nano diamond-drug共轭多目标精度也进行了研究。

引用