紫杉醇溶解度的改变方法总结.ppt

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1、改善紫杉醇药效问题方法改善紫杉醇药效问题方法-TPGS内容简要回顾剂型简要总结文献讲解简要回顾药效问题药效问题解决方法解决方法结构修饰结构修饰和改造和改造2-OH紫杉醇水溶性差药物输送药物输送体系体系 可生物降可生物降解聚合物解聚合物纳米纳米剂型总结纳米纳米水凝胶水凝胶 前药前药 前药前药 基于大分子型前药 刺激响应型前药 靶向型前药穿过药物屏障型前药 联合用药型前药可解决PTX低溶解、低渗透、口服吸收差、不稳定、无靶向等问题通过化学键相连，重复性好、质量可控、大分子前药可实现自组装 血脑屏障口服胃肠道吸收屏障联合或多功能前药温敏PH敏感光敏透过屏障型前药刺激响应型前药 聚乙二醇-嵌段-聚天冬

2、氨酸-酰肼N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺聚合物 超支化聚醚酯 聚乙二醇 肝素基于大分子型前药靶向型前药联合用药型前药多糖肿瘤特异性抗原过度表达的受体腺病毒聚合胶束聚合胶束超分子核-壳结构纳米颗粒-生育酚琥珀酸疏水改性壳聚糖PTX胶束（cs-tos）PTX-脱氧胆酸-N,O-羟乙基壳聚糖胶束（DHC）未来，多功能胶束有望解决肿瘤耐药性，降低副作用 mPEGPLA-PTX 脂质体脂质体脂质体 Lipusu第一个紫杉醇脂质体注射液LEP-ETU由1,2-二油酰锡-丙三基-3-胆碱磷酸(DOPC)和胆固醇、双磷脂酰甘油摩尔比比例：90:5:5EndoTAG-11,2-二油酰-三甲基铵(DOTAP),D

3、OPC and PTX 摩尔比:50:47:3聚电解质包覆脂质体组成的PTX阴离子聚丙烯酸涂布PTX-阳离子脂质体固体脂质纳米粒固体脂质纳米粒 固体脂质纳米粒（SLN）的研究起始于20世纪90年代，其是新型的亚微粒胶体给药系统，是一种以室温下为固态的天然的或合成的脂质或类脂。1、提高对水溶性抗癌药物的包封率 2、改进药物的控释速率和释放程度 3、避免SLN被网状内皮系统清除 如：羟丙基-环糊精紫杉醇固体脂质纳米粒 泊洛沙姆F68F68-SLN 纳米水凝胶纳米水凝胶水凝胶系统是一种常用局部给药系统，广泛用于局部抗肿瘤药物，局部药物浓度高，降低治疗带来的全身性副作用 如：热敏-CLA-耦合泊洛沙姆

4、水凝胶树枝状大分子树枝状大分子 树状大分子作为药物载体具有大容量的有效载荷，可结合不同的靶向，成像或小颗粒尺寸（直径2-10 nm）具有治疗作用的成分，成为多功能的输送体系，通过EPR效应促进药物在实体肿瘤部位的积累。胶束洗脱支架（胶束洗脱支架（DES)DES)治疗部位：血管（动脉粥样硬化）治疗手段：植入药物，抑制血管再狭窄存在的问题：血管病变部位药物浓度低解决途径：DES紫杉醇可抑制平滑肌细胞的迁移和增殖PEC/紫杉醇支架具有缓释作用，较好的生物相容性TPGS-乳化PLGA-PTX NPs有望成为第三代血管支架生物降解聚合物纳米粒子生物降解聚合物纳米粒子生物降解聚合物纳米粒子聚乙二醇D-生育

5、酚琥珀酸酯(TPGS)乳化聚D，L-乳酸-共-乙醇酸（PLGA)包合物TPGS-b-PCL-ran-PGA两分子嵌段共聚物纳米载体聚乙二醇聚乙二醇D-D-生育酚生育酚琥珀酸酯琥珀酸酯(TPGS)(TPGS)TPGS同时具有亲脂性的生育酚基团和亲水性的聚乙二醇长链极性基团，两亲性质和较大的分子表面积，使其成为出色的非离子表面活性剂。TPGS可以抑制P-糖蛋白的外排作用，提高受体P-糖蛋白的阻滞的药物的利用度并能克服肿瘤细胞的多药耐药性。应用应用1、聚合物纳米粒 与聚合物单体共聚生成新聚合物，如聚乳酸 连接靶向基团，如叶酸2、聚合物胶束3、纳米脂质体 文献讲解文献讲解-乙二醇乙二醇1000D-10

6、00D-生育酚聚琥珀酸酯生育酚聚琥珀酸酯-三苯基膦聚合物三苯基膦聚合物(TPGS1000-TPP)(TPGS1000-TPP)The anticancer efficacy of paclitaxel liposomes modified with mitochondrial targeting conjugate in resistant lung cancerBiomaterials 34(2013)3626-3638 期刊名：期刊名：biomaterials 出版周期出版周期:半月刊 偏重的研究方向：偏重的研究方向：生物材料、组织工程、药剂学、抗肿瘤、靶向、心血管植入器械、纳米材料、再生

7、医学、生物化学与分子生物学等 审稿速度：审稿速度：平均个月的审稿周期 中科院杂志分区中科院杂志分区材料科学：生物材料分类下的 1 1 区期刊 Abstract针对耐药性肺癌化疗，此项研究中合成聚乙二醇D-生育酚1000琥珀酸酯-三苯基膦聚合物(TPGS1000-TPP)作为线粒体靶向分子，包裹在紫杉醇脂质体的表面，治疗耐药性的肺癌。使用人A549 细胞-A549/cDDP耐药肺癌细移植瘤小鼠模型。TPGS1000-TPP 合成率为50%，粒径约80nm。相对于紫杉醇和常规紫杉醇脂质体，靶向紫杉醇脂质体的体内体外的治疗效率最高。靶向紫杉醇脂质体可以促进细胞对药物的吸收，选择性的积累在线粒体中，引

8、起细胞色素C的释放，靶向传递引发半胱天冬酶9和3的瀑布式反应。激活促凋亡蛋白和Bid蛋白，抑制抗凋亡Bcl-2蛋白的活性，因此通过作用在线粒体通路加强细胞的凋亡。总体来看，靶向紫杉醇脂质体有治疗耐药性肺癌的潜力Introduction研究背景：药物的非靶向性引起全身组织的药物分布，是临床治疗失败的一个原因。靶向药物提供一种有潜力的治疗策略。存在的问题和研究重点存在的问题和研究重点 解决方法或研究理由解决方法或研究理由本文采取的方案本文采取的方案抗癌药物的作用方式1、直接杀死细胞2、诱导细胞凋亡（细胞凋亡固有的途径起始于线粒体上的位点）线粒体靶向癌细胞的线粒体带负电使用带正电的药物载体三苯基膦（

9、TPP）（一种非定域的亲脂性阳离子，可以穿过线粒体膜，在带负电的线粒体中高度聚集）紫杉醇难溶于水，临床使用制剂的辅剂副作用大脂质体，降低系统毒性加强药效聚乙二醇1000D-生育酚琥珀酰酯-三苯基膦聚合物(TPGS1000-TPP)总结：在本次研究中，合成TPGS1000-TPP作为线粒体靶向分子，启动耐药性肺癌细胞的凋亡程序。本次研究的主题是开发靶向紫杉醇制剂，研究作用机制和在动物模型中评估抗癌效果。Results and discussionAnticancer efficacy in the resistant lung cancer xenograftsSynthesis of TPGS

10、1000-TPPPreparation of targeting paclitaxel liposomesCytotoxicity and apoptosis-inducing effectCellular uptake and mitochondrial targetingApoptosis signaling pathways肿瘤体积和小鼠体重变化细胞色素C释放、半胱天冬酶活性Bcl-2家族蛋白的表达药物吸收和胞内分布细胞毒性和诱导凋亡活性粒径、形状、Zeta电势药物释放效率MS、1HNMR检测合成率1、Synthesis of TPGS1000-TPPMSMS检测检测TPGS1000+N

11、aTPGS1000+KMSMS检测检测TPGS1000-TPP1HNMR1HNMR检测检测合成效率达50%2、Preparation of targeting paclitaxel liposomes靶向制剂的特性：粒径小（约80nm），包封率高（85%)靶向药物带正电，可能是由于带正电的材料，TPGS1000-TPP特别是TPP，这个有利于将带负电的线粒体作为靶标。TEM和AFM成像确认了载药脂质体的存在。使用激光粒径分析脂质体的大小为80-100nm，紫杉醇脂质体的双层膜清晰可见，靶向制剂的膜的界限不清晰，可能是由于脂质体的表面修饰靶向药物在最初的2h释放延迟可能有利于避免在传递过程中药物

12、的泄漏，增加进入肿瘤部位的量。3、Cytotoxicity and apoptosis-inducing effect在毒性试验中，靶向药物对两种细胞的抑制作用最强，泰素在顺式伯胺耐药性的细胞中细胞毒性减小，说明有交叉耐药性。细胞凋亡实验，靶向制剂作用最强，两种细胞对不同制剂的应答相似或略微不同，在耐药细胞中较高的凋亡率是由于较高的凋亡基线，在非耐药性细胞中凋亡率低是由于低的凋亡基线。靶向制剂增强紫杉醇凋亡作用。4、Cellular uptake and mitochondrial targetingCellular uptakeA549 cells(A)A549/cDDP cells(B)M

13、itochondrial uptakeA549 cells(C)A549/cDDP cells(D)Mitochondrial targeting在H中，只有极少量的香豆素紫杉醇结合物进入线粒体中，说明非靶向性的药物很难进入线粒体。一种线粒体红色荧光探针混合标记流式细胞仪揭示香豆素标记靶向制剂有较高的胞内吸收和线粒体吸收，共聚焦观察线粒体共定位，在非耐药性细胞中药物浓度为1.0um,在耐药性细胞中为2.5um,较高的细胞毒性和诱导细胞凋亡的能力与细胞和线粒体吸收药物的浓度一致。可能是包含TPGS1000，对ABC转运体药物泵有抑制作用，VE促进细胞对药物的吸收。作为P-gp蛋白的抑制剂，TPG

14、S1000可克服多药耐药性，加强细胞毒性。TPP带正电，促进带负电的线粒体对药物的吸收。从药物的分布区域来看，药物不仅分布在线粒体的表面，还被线粒体内吞。5、Apoptosis signaling pathwaysRelease of cytochrome C from mitochondriaA1：空白条件下细胞色素C的释放情况A2：紫杉醇处理A3：紫杉醇脂质体处理A4：靶向紫杉醇处理前三种情况没有细胞色素C的释放靶向紫杉醇制剂处理之后，释放细胞色素C光学显微镜成像显示靶向紫杉醇药物可以触发细胞色素C的释放，现对于紫杉醇和紫杉醇脂质体，释放量最多。说明靶向药物诱导的耐药A549/cDDP细胞

15、的凋亡涉及线粒体信号转导通路。Caspase activities加入靶向制剂后，半胱天冬酶3和9的活性显著增加，进一步证明细胞凋亡涉及线粒体信号通路Bcl-2 family proteins expressionBid蛋白促进细胞凋亡Bcl-2和Bcl-Xl抑制凋亡蛋白Bcl-2家族蛋白在细胞凋亡途径中作用至关重要。Bcl-2蛋白的降解在肿瘤形成和细胞对化疗药物的反应发挥重要作用。增加前凋亡蛋白的表达促进癌细胞的凋亡。而抗凋亡蛋白Bcl-2家族蛋白则会促进细胞的存活，在耐药癌细胞中加入靶向药物，促凋亡蛋白Bax、Bid表达加强。而抗凋亡蛋白Bcl-2、Bcl-xl被抑制。这些结果表明靶向药物

16、通过激活线粒体内促凋亡蛋白的表达，抑制抗凋亡蛋白达到促进耐药癌细胞的凋亡。Anticancer efficacy in the resistant lung cancer xenografts肿瘤体积变化的大小靶向药物的抑制肿瘤作用最强体重变化的情况其它紫杉醇制剂的作用相似在耐药肺癌移植瘤裸鼠的抗癌效果表明靶向药物抑制肿瘤的效果最好，可能是由于以下原因：靶向药物长循环避免被网状内皮系统快速清除；合适的粒径有利于EPR效应被动靶向；增加在耐药性细胞中对靶向脂质体的吸收。在耐药性肺癌细胞中，靶向药物整体提高了抗癌效果。Conclusions在本次研究中，合成和修饰线粒体靶向TPGS1000-TPP结合物用于克服耐药性肺癌。膜材料TPGS1000和脂质体合适的粒径由于药物在血液中的长循环，避免被网状内皮系统的快速清除。包含TPGS1000促进耐药性细胞对靶向药物的吸收。TPGE1000-TPP结合物形成线粒体靶向，有助于药物吸收。靶向药物通过增加细胞色素C的释放，触发半胱天冬酶3或9的活性促进细胞凋亡。此外，通过激活促凋亡蛋白Bax，抑制抗凋亡蛋白Bcl-2蛋白促进细胞凋亡。因此，靶向紫杉醇脂质体治疗耐药性的肺癌很有潜力。Thank you!