纳米粒子:一个适合癌症治疗的药物输送系统

文摘

应用纳米技术在交付的药物将迅速扩大。目前,许多癌症治疗的药物输送系统正在接受调查。一般癌症是一种疾病的特点是不受控制的生长和增殖的癌细胞。尽管传统疗法增强病人的生存,他们也有许多缺点。例如,传统的癌症化疗药物分发流感在不同的人体组织,从而影响癌细胞和正常细胞。这种药物对正常细胞的非特异性分布,组织和器官造成过度毒性;从而导致大量药品不良反应包括脱发、弱点,器官功能障碍等,导致贫困癌症患者的生活质量。制药科学使用纳米颗粒来降低药物的毒性和副作用。最近,研究显示异常增长的调查和应用领域的纳米科学和纳米技术。有前途的结果表明,纳米技术,应用于医学和药物输送,可以带来重大进展在癌症的诊断和治疗

关键字

纳米颗粒;癌细胞;药物输送;癌症

介绍

纳米颗粒可以被定义为在亚微米(即小于1微米)胶体系统一般由聚合物降解或降解聚合物。根据纳米粒子的制备方法,纳米球或者纳米胶囊可以做好准备。纳米球矩阵系统的药物分散在整个粒子(1- - - - - -4]。基于纳米胶囊在水库水泡系统的药物是局限于一个水或油腔周围膜通常由聚合物(5]。

如果设计和优化得当,纳米粒子可以作为承运人交付的药物靶向肿瘤部位。在肿瘤药物积累的机理发生通过被动扩散和公约在漏水的,超渗透肿瘤脉管系统(6]。站点的具体目标也可以通过积极的目标(7]。控制药物的释放也可以通过控制纳米粒子的结构,使用聚合物,与承运人协会。

纳米颗粒对肿瘤组织目标和交付

传统的纳米粒子

药物协会传统载体系统的原因修改生物药物分布配置文件,因为它主要是进行单核吞噬细胞系统,包括肝、脾、肺和骨髓。一旦纳米颗粒到达到血液中,传统的纳米粒子表面即非转基因纳米粒子经历opsonisation和大规模清理的固定巨噬细胞(单核吞噬细胞系统的器官8]。这是说明与阿霉素小鼠接种纳入保利(isohexylcyanoacrylate)纳米球。增加浓度的细胞毒性药物阿霉素被发现在肝、脾和肺,与同行老鼠管理与自由阿霉素(9]。在类似的方式,当抗癌药物放线菌素D吸附在聚-(甲基cyanoacrylate)纳米球,更高浓度主要是发现在大鼠的肺10]。然而,以防放线菌素D成立与较慢的可生物降解的聚(ethyl-cyanoacrylate)纳米球,比聚(甲基cyanoacrylate)南球体,药物的积累主要是老鼠的小肠中找到。同样的,当长春花碱被纳入同一聚(ethyl-cyanoacrylate)纳米球,上级发现药物浓度在鼠脾脏11]。

因此,相关药物(药物的理化性质、本地化的纳米球是否吸附或注册)以及聚合物成分(hydrophilicty-hydrophobicity类型的聚合物;纳米颗粒的生物降解)有一个巨大的影响药物分布在网状内皮器官(11]。然而,精确的主要机制是不完全清楚,但看到这一结果是快速(0.5或3小时内)和被发现与内吞作用[11]。

这种倾向巨噬细胞内吞作用/单核吞噬细胞系统的吞噬作用有效交付治疗药物提供了一个机会这些细胞,采用传统的纳米颗粒。这种生物分布的改变可以有利于单核吞噬细胞系统的化疗在肿瘤。为例如,肝癌或肝转移来自消化道或支气管肺的肿瘤(原始肿瘤或转移)和妇科癌症一起“非小细胞肿瘤”以及“小细胞肿瘤”、骨髓瘤和白血病。当传统的纳米粒子使用作为化疗药物的载体,一定程度的细胞毒性与枯氏细胞或其他有针对性的巨噬细胞可以预期,随着化疗药物类的工作是能够诱导细胞凋亡在这些细胞(12,13]。治疗用于频繁的政府(剂量间隔不到两周的时间恢复枯氏细胞)可能会导致缺乏枯氏细胞,进而可能导致肝脏的吸收减少,从而导致减少肝肿瘤治疗效果的药物。另外一个可能的菌血症的风险也可以不被排除在外(12- - - - - -14]。

除了传统的航空公司也针对骨髓,这已经是一个重要的但非常不利的网站大多数化疗药物的作用。因此,化疗与这样的运营商可能提升myelosuppressive效果。传统的纳米颗粒确保安全性比免费的化疗药物,虽然它作用于正常组织。例如,减量心脏药物积累(14),除了基因毒性的丝裂霉素C和farmorubicin [15- - - - - -55)也有关。

长期纳米颗粒。

由于传统的纳米粒子的有效性是有界的广泛捕捉的巨噬细胞单核吞噬细胞系统第四政府后,其他纳米颗粒机制必须考虑目标肿瘤,单核吞噬细胞系统的非局部区域。大量的研究一直致力于发展隐形纳米粒,未被发现的巨噬细胞(16]。隐形纳米粒的特点是血液中延长半衰期室(17,18,56- - - - - -59]。这允许隐形纳米粒子有选择地漂泊到病态的网站,就像用一个漏水的肿瘤和超渗透脉管系统。随后这样的长期纳米粒子被认为是能够直接目标以外的大多数肿瘤位于单核吞噬细胞系统区域。

胶体载体的大小以及表面的特点是总重要的生物纳米粒子的命运,因为这些参数可以避免巨噬细胞摄取的单核吞噬细胞系统。高曲率(导致一个小尺寸:不到100海里)和/或需要一个亲水表面,以减少opsonisation反应和顺向由巨噬细胞间隙。纳米粒子的研究领域的一个关键突破在于用人辅料如亲水聚合物,聚乙二醇,马球胺,泊咯沙姆,多糖熟练外套传统纳米颗粒表面(19]。涂料从这些辅料提供亲水和中性链的动态云粒子表面的纳米粒子,因此却步血浆蛋白质。亲水聚合物可以被附加到表面以两种方式,通过表面吸附的表面活性剂或引入块或支化共聚物。涂层常规纳米颗粒与表面活性剂以获得长期载体,是第一的策略用来直接针对肿瘤在活的有机体内(60- - - - - -65年]。

第二种方法由两亲性共聚物共价链接,通常用于获得一个保护亲水纳米粒子云,因为它避免了快速涂层解吸在稀释的可能性或后续接触血液的组件。雷竞技网页版这种方法已被用于聚(乳酸)(PLA)、聚-己内酯和聚(cyanoacrylate)聚合物,化学有关挂钩(20.- - - - - -22,66年,67年]。尽管这些公司没有直到现在用作聚合物纳米粒子在癌症化疗,可能是这种类型的建筑是广泛调查。

另一个重要的方法是针对肿瘤的长期药物载体,然后辐射的肿瘤部位的照片动态治疗(PDT) [23,68年- - - - - -72年]。

地方政府:皮下或瘤内

对比水溶性分子,很快被吸收在毛细血管壁进入血液循环,小颗粒在本地管理渗透到管理站点周围的间隙空间正在慢慢被淋巴吸收毛细血管进入淋巴系统(24,25,73年- - - - - -75年]。理由,皮下注射或本地(peri-tumoral地区)可以用于淋巴靶向纳米粒子,即是对淋巴癌症化疗或转移。例如,化疗药物aclarubicin吸附到活性炭颗粒分析管理后小鼠皮下注射,对小鼠模型(P388白血病细胞)的淋巴结转移(26,76年,77年]。相同的系统也用于主题瘤内和瘤旁注射后,作为本地区域化疗辅助乳腺癌[26]。在这两个政府,这载波系统显示分布选择性高水平的自由aclarubicin区域淋巴系统和低水平身体的其他部位(26,27,78年- - - - - -80年]。

无机纳米粒子

最近,无机纳米粒子与生物系统在生物学和医学广泛关注。等纳米粒子被认为有潜力的新血管内探针诊断和治疗的目的。重大问题成功的纳米药物输送系统包括目标特定类型的组织和细胞类型的能力,和逃离生物微粒过滤器(RES)。

在无机材料,磁铁矿一直探索最广泛的癌症治疗和诊断28- - - - - -39,81年- - - - - -84年]。磁铁矿纳米粒子直接使用或分散在聚合物基体中核。他们主要用于高热治疗癌症的38,85年- - - - - -90年),在某些情况下,纳米颗粒的磁性fieldassisted瞄准。最近,无机纳米粒子与生物系统在生物学和医学广泛关注。等纳米粒子被认为有潜力的新血管内探针诊断和治疗的目的。重大问题成功的纳米药物输送系统包括目标特定类型的组织和细胞类型的能力,和逃离生物微粒过滤器(RES) . .

在无机材料,磁铁矿一直探索最广泛的癌症治疗和诊断28- - - - - -39]。磁铁矿纳米粒子直接使用或分散在聚合物基体中核。他们主要用于高热治疗癌症的38,91年),在某些情况下,纳米颗粒的磁性field-assisted瞄准。用于诊断目的,磁铁矿纳米颗粒被用于磁共振成像(MRI),作为对比剂增强的目的是诊断癌症的靶向分子成像(剧情),hyperfusion区域可视化(HRV),细胞标记T细胞疗法,和检测血管生成、细胞凋亡以及基因表达。聚乙二醇或氧化淀粉作为亲水性surface-modifier,抗体,FITC-labeled答肽(33- - - - - -35,92年- - - - - -94年]或Annexin-V蛋白作为一个特定的目标代理,和叶酸或转铁蛋白受体的配体vegf在肿瘤细胞表面分子。

脂质体和脂质纳米粒子

各种各样的药物载体进行了调查作为一种提高药物的治疗效果。在这些药物载体,脂质体作为一种药物被广泛研究目标组织交付选项。脂质体是基本无毒,可生物降解以及non-antigenic因为他们是两亲性的组装磷脂,如phosphotidycholi phosphotidylserine等,是生物膜的组成成分之一。许多科学家们报告说,某些药物,包括抗肿瘤、抗菌药物,滞留在脂质体的空腔可以改变他们biodistribution及其药物动力学(40- - - - - -42,95年- - - - - -96年];这些药物的显著更大的治疗优势已被证明。

此外,尝试引入抗体和配体在脂质体表面反过来提高药物的治疗效果纳入脂质体提高定位效率(42- - - - - -45,97年,98年]。

一个典型的例子,这些脂质体药物,immunostealth脂质体由Maruyama et al .,设计一种新型的长期immunoliposome [46),即PEG-immunoliposome附带抗体在聚乙二醇终端。无界挂钩的存在(不是连着抗体)不干扰的绑定晚期抗原抗体有关。这种类型的immunoliposome展示更好的目标比正常immunoliposomes交付的目标器官肺内皮细胞和固体肿瘤组织。这是由于自由链有效地避免RES吸收挂钩的脂质体;这导致血药浓度的增加和增强目标immunoliposomes绑定。

脂质乳剂也被认为是很有前途的药物输送系统组织(47- - - - - -49]。乳剂基本上是一个异构混合物的两个或两个以上的水火不相容的(亲水和疏水性)乳化剂和表面活性剂用于稳定分散的液滴。他们有一定的优点像良好的生物相容性,生物降解能力,物理稳定性和易于大规模生产。此外,他们可以包括亲水、疏水和两亲的药物由于其结构特点。许多研究人员揭示了脂质乳剂的有效性作为注射用药物的药物输送系统(50- - - - - -52,99年]。例如,栗原君等人证明了脂质乳剂可以有效的作为可注射的载体来实现肿瘤的亲脂性的棕榈酰造成[50,99年,One hundred.]。

结论

纳米粒子作为药物输送系统的发展认为产生巨大影响化疗的临床方法。能力专门针对纳米颗粒一起交付治疗活性剂控制提供了一个强大的新方法来治疗癌症。通过合理设计和优化纳米粒子基于先进知识的癌症生物学和肿瘤微环境,效果更佳。此外,纳米粒子能够旁路RES,可以携带显像剂并提供多个药物正在开发改进的检测、诊断和治疗癌症。癌症纳米技术的应用已经产生了一些刺激的结果,更大的承诺在未来对患有癌症。

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