纳米载体介导的药物递送
Prashanthi Gummadi*
印度泰伦加纳邦海得拉巴SSJ药学院药学系
-
*通讯作者:
-
Prashanthi G
SSJ药学院药学系
Vattinagulapally, Rajendranagar mandal
印度泰伦甘纳邦海得拉巴500075。
电子邮件:
(电子邮件保护)
收到日期:2016年9月1日;接受日期:2016年9月14日;发表日期:2016年9月26日
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摘要
纳米医学是纳米技术的医学应用,它使纳米技术在医学领域的应用具有极大的可能性。纳米医学旨在提供一系列临床设备和研究工具,从纳米材料在医学中的应用到纳米电子学。纳米技术提高了药物在生物系统中传递到特定位置的机会,从而提高了药物的生物利用度,减少了药物的副作用,改善了药物的药理和治疗特性。这些被称为纳米颗粒的纳米尺寸物体具有典型的性质和功能,它们的小尺寸、改善的表面和溶解度将继续创造新的生物医学应用。这一快速发展的领域需要跨学科研究,以设计和开发能够靶向和治疗癌症等慢性疾病的设备。本文综述了纳米医学、纳米药物载体、纳米药物系统的类型及其应用。
关键字
纳米医学,纳米技术,纳米粒子,纳米载体
简介
纳米技术是在分子水平上对功能系统的操作,这些系统具有独特的物理、光学和电子特性,从材料科学延伸到生物医学[1-3.].纳米技术的一个首次研究领域是纳米医学,它利用纳米技术进行具体的医学发现,以预防、诊断和治疗疾病[4,5].
纳米医学旨在提供一系列临床设备和研究工具,从纳米材料在医学中的应用到纳米电子学。纳米颗粒具有高表面积,包含封装、吸收、分散的药物,具有独特的特性,有助于提高各种剂型的性能,从而提供快速起作用和提高生物利用度。纳米技术可以在新的药物输送系统的干预措施中实施,这些系统可以在药物市场上高度扩展。新的给药程序应使制药公司能够重新配制现有药物,从而增加产品的保质期,并通过提高疗效、安全性和生物利用度来改善药物的性能,并最终降低医疗保健费用[6-8].
药物传递纳米载体的类型
纳米载体是一种直径在1 - 1000nm之间的材料,用于药物的运输介质。一些常用的纳米载体是胶束、碳基材料、聚合物、脂质体。纳米载体目前正在研究其在药物输送中的潜在用途及其在化疗中的作用。列出了纳米载体系统的类型,其中一些描述如下[9-12].
•使共轭聚合物
•聚合物纳米颗粒
•脂基载体
•树枝状分子
•碳纳米管
•金纳米颗粒
•纳米棒
脂质体
脂质体给药系统可以增强药物的生物分布和药代动力学特性。脂质体是一种充满药物内部水核的磷脂双分子层。内部水核的使用是理想的,因为它有助于亲水药物的传递;磷脂双分子层允许疏水药物包封[13-17].药物的包封有助于减少脂质体配方中常用药物的意外副作用,如心脏毒性和周围神经毒性。最重要的是,用于癌症治疗的脂质体直径为100纳米,这个尺寸有助于它们通过血管肿瘤部位的循环爆炸,从而发挥有效的治疗作用。脂质体有助于药物的缓慢和持续释放,并能通过改变被困药物的分布来减少化疗药物的意外副作用[18-22].
聚合物
树状分子是纳米级的重复分支结构,也称为级联分子或树状分子。这些分子的特点是结构完美。23-31].树状大分子具有较高的生物利用度和生物相容性,其药代动力学参数易于预测。因此,树状大分子可以作为一种潜在的独特的抗癌药物载体体系。树突状分子在基因传递、血液替代[32-38].树状大分子给药的三种方法是将药物共价附着在树状大分子的外周层形成树状大分子的前药物,第二种方法是将活性药物通过离子相互作用与周围的官能团配位,第三种方法是将树状大分子制成单分子胶束[39-43].
碳纳米管
碳纳米管是碳的圆柱形同素异形体,具有独特的性质,对纳米技术、材料科学、光学和电子学非常重要。它们属于富勒烯结构族[44-46].碳纳米管在纳米医学中具有多种潜在的应用,它们具有不同寻常的生物和化学性质、单晶结构和能与任何官能团配合的性质[47-51].它们分为两类,单壁碳纳米管和多壁碳纳米管[52-55].
胶束
胶束是胶体分散体,粒径从5到100纳米不等。它们是由亲水的头和疏水的尾组成的两亲体或表面活性剂组成,它们以单体形式存在于低浓度的真溶液中[56-61].通过增加两亲体的浓度,形成聚集的颗粒称为胶束,超过胶束形成的浓度称为临界胶束浓度。聚合物胶束体积更小,与脂质体相比具有极佳的优势[62-77].聚合胶束被广泛用于癌症等慢性疾病的靶向药物输送,其化疗毒性较小[78-80].
聚合物药物配合
聚合物-药物缀合物用于多种疾病的诊断和治疗,它们涉及脂质体和胶束在药物传递系统中的使用。聚合物药物分子具有良好的生物利用度,提高了药物在靶向位点的疗效[81-88].由于其独特的多药耐药特性,已广泛用于癌症治疗(表1) [89-93].
纳米载体系统的类型 |
药物的例子 |
脂质体 |
阿霉素,柔红霉素,伊立替康的聚乙二醇化脂质体 |
树枝状分子 |
聚氨基胺,氨基端PAMAM |
碳纳米管 |
顺铂、阿霉素 |
聚合物胶束 |
姜黄素胶束,顺铂,紫杉醇,阿霉素 |
表1:使用纳米载体递送药物的例子。
结论
各种纳米载体在各种慢性疾病的治疗和治疗中的临床成就和给药效果使其成为很有前景的给药系统。纳米载体改善了药物的局部定位,从而在药物和生物系统之间提供靶向药物传递。在癌症治疗中,纳米载体有助于提供高效、低副作用的先进肿瘤识别方法。科学家和医务人员在纳米技术方面正在进行的研究将产生纳米载体领域的新发明。在不久的将来,纳米技术将在生物医学领域发挥更大的作用。纳米医学的巨大优势是利用纳米材料的独特特性来解决大多数具有挑战性的临床诊断和治疗[94-One hundred.].
参考文献
- Lokesh BVS和Kumar PV。化学共轭聚合物西罗莫司对HT-29结肠癌和A-549肺癌细胞系增强的细胞毒作用。J Pharm Drug delivery res 2015;4:188。
- Bajaj L和Sekhon BS。基于纳米载体的口服胰岛素输送。J NanomaterMolNanotechnol。2014; 3:132。
- Pathrose B等。飞秒激光烧蚀制备银纳米颗粒的稳定性、尺寸和光学性能。J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:188。
- 第三代纳米分子树突分子功能化超顺磁性纳米颗粒的表征和细胞荧光显微镜:体外细胞毒性和摄取研究。J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:186。
- Alvi S,等。二氧化钛纳米颗粒存在下聚乙烯降解微生物的生存能力。J NanomaterMolNanotechnol。5:185 2016;
- Gigena J,等。人造针铁矿纳米颗粒对斑蝽的吸收及亚细胞效应研究。Expert Opin Environ biology, 2016;5:128。
- Raza A,等。Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米颗粒的原位合成、表征及绿激光辅助杀灭水中肠球菌的应用J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:183。
- Ma L,等。纳米硫化银光热转导剂在癌症治疗中的应用。J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:182。
- Salehi M,等。一种制备生物相容性纳米标签的替代方法,提高结果的可重复性。J NanomaterMolNanotechnol。5:181 2016;
- Selvarani S,等。罗汉叶提取物工程银纳米颗粒及其生物活性。J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:179。
- Adesina SK,等。影响疗效的纳米颗粒特性。J Pharm Drug delivery res 2016;5:145。
- EL-Moslamy SH,等。小球藻培养生物工艺开发及抗植物病原体纳米银的生物合成。J NanomaterMolNanotechnol。2016; 5:177。
- Shehata MM,等。表面活性剂对溶胶-凝胶法合成二氧化硅纳米颗粒物理性能的影响。中国电机工程学报,2016;
- Barua A,等。用于牛奶掺假筛选的金纳米颗粒的可持续有效生物制备。J NanomaterMolNanotechnol。2015; 4:173。
- 库马尔,等。1,5-双(2-卤代苯基)五-1,4-丁-3-酮纳米颗粒和棒的合成、表征及形成机理。J NanomaterMolNanotechnol。2015; 4:171。
- Anitha P和Sakthivel P.使用TridaxProcumbens微波辅助合成和表征银纳米颗粒及其对人血细胞的抗炎活性。J NanomaterMolNanotechnol。2015; 4:170。
- Ramani T,等。有机介质中磷化氢、氧化膦和胺稳定铂纳米颗粒的合成、表征。J NanomaterMolNanotechnol。2015; 4:167。
- Yari A,等。基于新型纳米粒子的传感元件开发高灵敏度测定水溶液中银+的碳电极。J NanomaterMolNanotechnol。2015; 4:166。
- Panchangam RBS和Dutta T.用于抗癌治疗的工程纳米颗粒。J Pharm Drug delivery res 2015;4:127
- Sengupta J,等。金纳米颗粒在实验动物模型上的免疫增强活性。J NanomaterMolNanotechnol。4:165 2015;
- 吉伯武T,等。磁性米氮平负载聚(丙二醇)双(2氨基丙醚)(PPG-NH2, MW_2000)纳米载体控制药物释放。材料科学与工程学报,2016;
- 人操作系统。药物纳米载体(脂质体和胶束)在癌症治疗中的应用。J NanomedNanotechnol。2016; 7: e138。
- Álvarez-Bautista A,等。聚(n -异丙基丙烯酰胺- co -丙烯酸)药物释放的智能纳米载体:茶碱释放的研究。中华生物医学杂志2015;9:394。
- Gajbhiye KR,等。使用纳米载体的生物活性分子的靶向脑传递。J BioequivAvailab。2015; 7:112 - 122。
- Ramdani L,等。基于主客交互作用的多功能姜黄素纳米载体用于阿尔茨海默病诊断。J NanomedNanotechnol。2015; 6:270。
- Misra R,等。化疗药物纳米载体的设计考虑因素。《医药肛管学报》2014;5:279。
- 纳米治疗中的金属有机框架:常规和核肿瘤学新型药物纳米载体的发展。J NanomedBiotherapeutDiscov。2012; 2: e120。
- 陈毅,等。吲哚菁绿色负载纳米载体作为近红外荧光光学成像造影剂。J NanomedNanotechol。2012; 3: e122。
- Karavelidis V和Bikiaris D.新型生物相容性脂肪族聚酯作为热敏药物纳米载体。靶向释放药物系统在局部癌症治疗中的应用。J NanomedicNanotechnol。2012; 3:134。
- 沙基尔F,等。不同纳米载体对乙酰氯芬酸溶出度的改善。J BioequivAvailab。2009; 1: 039 - 043。
- 癌症治疗中纳米载体药物传递的使用。癌症科学杂志。2010; 2: 058 - 062。
- Fakoury马。巨大神经母细胞瘤1例报告。Otolaryngol (Sunnyvale)。2016; 6:256。
- Wiest I等。黏液素-1 (MUC1)和P16在喉癌中的临床评价Otolaryngol (Sunnyvale)。2016; 6:255。
- 上转化纳米颗粒在纳米医学中的应用。J NanomedNanotechnol。2016; 7: e141。
- 《智能纳米机器人:纳米医学和生物治疗的未来》。J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2016; 6: e140。
- Benyettou F和Motte L.纳米医学:迈向“神奇子弹”科学。中国生物医学杂志。2016;8:e137。
- 纳米药物可以通过各种肠外给药途径提高治疗效果。J NanomedNanotechnol。2016; 7: e136。
- Krukemeyer MG,等。基于纳米粒子和纳米技术进展的纳米医学的历史和可能用途。J NanomedNanotechnol。2015; 6:336。
- 纪洪峰,等。耐药细菌的纳米医学与生物治疗“,”J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2015; 5: e138。
- Lenoir T和Herron P. NCI和纳米医学的腾飞。J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2015; 5:135。
- 李伟,等。细胞内过程对纳米药物治疗活化的影响。医药肛管学报2015;6:368。
- Leary摩根富林明。纳米医学——现实将战胜炒作!J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2013; 4: e125。
- Narayanasamy P.纳米药物:对抗感染的未来。化学通报,2014;5:e105。
- Kazemi A,等人。纳米医学的伦理问题。中华临床医学杂志2014;5:193。
- VukomanJokanovic。在《纳米医学,21世纪最大的挑战》专著作者介绍的基础上,对未来纳米医学的深层科学和哲学探讨。药物杂志2014;3:13 3。
- 快速增长的纳米技术业务负责任研究和开发的全球金融模式。J Bus Fin Aff. 2014;3:e139。
- Lai L,等。纳米医学:经济前景与公共安全。J development Drugs. 2013;2:e127。
- Bell IR,等。低剂量天然产物纳米药物的非线性反应放大机制:与受体复杂适应系统的动态相互作用。J NanomedNanotechol。2013; 4:179。
- 纳米医学在癌症治疗中的应用。J NanomedNanotechol。2013; 4:166。
- 纳米药物在癌症治疗中的应用。J Mol Pharm Org Process res 2013;1:10 10。
- 用于纳米医学的氧化铁纳米颗粒的最新进展是什么?中华生物医学杂志,2012;4:e110。
- 糖皮质激素治疗类风湿关节炎的大分子纳米医学。J NanomedNanotechol。2013; 4: e126。
- Ostafin AE和Batenjany MM.纳米医学正在跨越血脑屏障取得进展。J NanomedNanotechol。2012; 3: e123。
- 林恩。基因组科学、纳米科学和分子工程中个体化医疗和纳米医学的新型药物治疗和诊断。医药科学。2012;1:e116。
- 胡塞尼总理等。伊朗专利制度的缺陷:纳米医学商业化的障碍。J NanomedBiotherapeutDiscov。2012; 2:108。
- Uckun调频。Stat3-Syk分子复合物作为抗癌纳米药物的靶点。J NanomedNanotechol。2012; 3: e110。
- 纳米药物在血栓形成中的应用。J NanomedicNanotechnol。2012; 3: e106。
- 查普曼M和帕斯库SI。纳米药物设计:脑肿瘤成像和治疗的方法。J NanomedicNanotechnol。2012; S4:006。
- 靶向纳米药物的高效和安全细胞内转运:我们到了吗?中国生物医学工程学报。2011;1:1010 e。
- 纳米药物的非硅化设计时代终于到来了吗?中国生物医学杂志。2011;1:104e。
- Suh KS和Tanaka T.癌症中的纳米医学。翻译医学。2011;1:103e。
- Yun Y,等。纳米医学合成生物学。中国生物医学杂志。2011;1:102e。
- Ghosh S等人。应用于抗癌的银和金纳米颗粒的gloriossuperperba介导合成。J NanomedNanotechnol。2016; 7:390。
- 含水氧化钌(IV)纳米颗粒作为非核苷逆转录酶抑制剂(NNRTIs)和抗癌纳米药物的线性和非线性定量结构-抗癌活性关系(QSACAR)研究。J IntegrOncol。2016; 5: e110。
- Alaqad K和Saleh TA。金和银纳米颗粒:合成方法、表征途径和药物应用。环境与肛门毒物。2016;6:384。
- 磷酸二酯酶-5 (PDE5)抑制剂和紫杉醇白蛋白稳定纳米颗粒作为夹在人类癌细胞两个DNA/RNA分子之间的抗癌纳米药物的药物基因组学和药物蛋白质组学研究药物蛋白质组学杂志。2006;7:e153。
- Sreelakshmy V,等。甘草根提取物绿色合成纳米银治疗胃溃疡。《药物开发》2016;5:152。
- 以色列LL,等。超声介导的治疗磁性纳米颗粒表面工程:使用混合聚合物用于siRNA传递的有效一锅功能化过程。J NanomedNanotechnol。2016; 7:385。
- 亚达夫JP,等。芦荟合成银、铁纳米颗粒的表征及抗菌活性。J NanomedNanotechnol。2016; 7:384。
- 窦哲,等。Al2O3纳米颗粒掺杂对CTLA陶瓷微波介电性能的影响。材料科学与工程学报(英文版);
- Kumari VG,等。果胶功能化双金属银/金纳米粒子光动力学的合成与表征。J PhysChemBiophys。2016; 6: 221。
- Heydrnejad MS和Samani RJ。急性口服纳米银对小鼠肾脏部分生化指标的性别差异影响J NanomedNanotechnol。2016; 7:382。
- 吉伯武。利用纳米沉淀法、双乳和单乳制备阿霉素靶向纳米粒治疗癌症。J NanomedNanotechnol。2016; 7:379。
- Heidari对伊朗伊斯兰共和国通讯社表示。人体癌细胞中DNA/RNA和氧化镉纳米复合物的动态NMR屏蔽张量和振动频率的从头算和密度泛函理论研究。J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2016; 6: e144。
- 李C,等。CPT- 11/DSPE-mPEG2000纳米颗粒包封率测定方法的建立与验证。医学化学(洛杉矶)。2016; 6:345 - 348。
- 氧化镉纳米颗粒抗肿瘤药物的合成方法、性质及其对人体癌细胞作用的药学和分析化学研究。Pharm Anal Chem 雷竞技app下载苹果版Open Access, 2016;2:113。
- 双标准DNA/ rna结合分子与氧化镉(CdO)和氧化铑(III) (Rh2O3)纳米颗粒作为抗癌药物治疗癌细胞的相互作用的化疗和生物光谱研究。化学开放获取雷竞技app下载苹果版。2016;5:e129。
- 库马尔B等。水相薰衣草叶介导的纳米金绿色合成及其抗氧化活性评价。生物医学(阿里加尔)。2016; 8: 290。
- stel C和Cumbal L.多组分纳米颗粒去除人工矿山尾矿重金属的优化合成。生物医学(阿里加尔)。2016; 8: 288。
- 智能氧化镉(CdO)纳米颗粒作为抗癌药物的新型和稳定的修饰,形成用于治疗人类癌细胞的核酸复合物。BiochemPharmacol(洛杉矶)。2016; 5:207。
- Stab J,等。负载氟比洛芬的纳米颗粒可以穿过初级猪体外血脑屏障模型以减少淀粉样蛋白- 42负担。J NanomedineBiotherapeuticDiscov。2016; 6:140。
- 纳米银的生物合成及其抗菌活性。J NanomedNanotechnol。2016; 7:366。
- Murgueitio E,等。利用厄瓜多尔本土水果的提取物合成铁纳米颗粒,如Capuli (Prunusserotina)和Mortiño (Vacciniumfloribundum)。生物医学(阿里加尔)。2016; 8:282。
- 关于aitah KEA,等。介孔二氧化硅材料在药物传递系统:pH/谷胱甘肽-低水溶性前药槲皮素从二维和三维孔隙结构纳米颗粒响应释放。J NanomedNanotechnol。2016; 7:360。
- Sivaramasamy E,等。枯草芽孢杆菌补充生物调控银纳米颗粒增强凡纳滨对虾弧菌抗性。J NanomedNanotechnol。2016; 7:352。
- 关于aitah KEA等。(2016)基于功能化树枝状介孔二氧化硅纳米颗粒的ph控制的姜黄素释放体系。J NanomedNanotechnol。2016; 7:351。
- 库马尔P,等。亚Dox药物偶联与柠檬酸稳定超顺磁性氧化铁纳米粒的合成。生物化学物理。2016;5:194。
- Vinoda BM,等。稻壳灰合成二氧化硅纳米颗粒光催化降解有毒甲基红染料。《环境与肛门毒物学》2015;5:336。
- El-Hussein A.使用银纳米颗粒与A549细胞系进行光动力治疗后DNA损伤的研究。J NanomedNanotechnol。2016; 7:346。
- 亚西尔M,等。含氟哌啶醇的固体脂质纳米颗粒用于鼻脑输送:稳定性和体内研究。J NanomedicNanotechnol。2015; S7:006。
- Hajiyeva FV,等。基于等规聚丙烯和二氧化锆纳米粒子的纳米复合材料的发光性能。J NanomedicNanotechnol。2015; S7:003。
- ShareenaDasari TP,等。金(I)和(III)离子及金纳米颗粒的抗菌活性和细胞毒性。BiochemPharmacol(洛杉矶)。2015; 4:199。
- Prasad CH,等。木瓜皮提取的生物银纳米颗粒催化还原4-硝基苯酚。IndChem 雷竞技app下载苹果版Open Access, 2015;1:104。
- VinczeGy等人。没有人工纳米颗粒的纳米加热。生物医学(阿里加尔)。2015; 7:249。
- López T,等。Ag/TiO2-SiO2溶胶凝胶纳米颗粒用于医院获得性感染(HAI)。材料科学与工程学报,2015;
- Abdellatif啊。用奥曲肽修饰的量子点纳米粒子靶向生长抑素受体。J NanomedNanotechnol。2015; S6:005。
- Mehrotra A和Pandit JK。界面沉积法制备洛莫司汀负载PLGA纳米粒子,表征及生物分布研究。J NanomedNanotechnol。2015; 6:328。
- 用活性污泥法(ASP)去除合成废水中的有机物和金属离子纳米颗粒。中国环境工程学报,2015;
- 图拉尼M,等。金、银纳米颗粒对角膜缘干细胞再生的影响。《环境与肛门毒理学杂志》2015;5:318。
- anddocs G,等。无人工纳米颗粒的纳米加热,第二部分。基于U937细胞悬浮模型的调制电热方法纳米加热概念的实验支持。生物医学(阿里加尔)。2015; 7:247。