开题报告内容:
- 研究背景
据世界卫生组织称,癌症是仅低于心血管疾病的世界第二大死因,2015年癌症导致880万人死亡。1 此外,预计全球癌症相关死亡人数将在2030年持续增加至1,100多万。癌症的治疗在很大程度上取决于其所处的阶段。手术和放疗是治疗局部和非转移性癌症的标准疗法。然而,对于晚期癌症,为防止转移,化疗对于术后的后续治疗是必不可少的。2 虽然多种抗癌药物已被开发出来并用于化疗,但患者的不良反应往往是由身体和精神上的疼痛引起的,许多药物的疗效都很不理想。如人工合成类药物阿霉素(DOX)等已被广泛用于癌症治疗的化疗药物,其普遍存在多重耐药性的问题。与人工合成药物不同,大自然为我们提供了丰富有价值的抗癌药物资源,如紫杉醇和喜树碱,但因其储备不足和价格过高而在应用上受到一定阻碍。3
青蒿素是从青蒿中分离出来的一种天然产物,青蒿素及其衍生物(青蒿琥酯)由于抗药性低、无明显副作用,在2000年的时间里被广泛应用于的疟疾的治疗。4 近年来,许多研究表明,青蒿琥酯(AS)在乳腺癌、口腔癌、前列腺癌、中枢神经系统癌、黑色素瘤、肝癌、肾癌等多种肿瘤细胞系中有明显的细胞毒性作用,在体内、外均显示出潜在的抗癌活性。青蒿素及其衍生物的主要作用机制可能是活性氧抑制、细胞周期、诱导凋亡和抑制肿瘤血管生成。这可能对各种癌症产生理想的治疗效果。5 但是,AS的水溶性较差,在酸性条件下易快速降解,导致生物利用度较低(约40%)。6此外,该药物的半衰期非常短,并且在治疗应用上受到限制。为了弥补这些缺点,有必要设计新的配方来提高AS的水溶性和生物利用度。7
近几十年来,人们为提高AS的溶解性和生物利用度做了大量的努力,开发出了许多有前途的纳米给药系统,包括脂质体、胶束、beta;-环糊精、PLGA纳米粒子、壳聚糖纳米胶囊和固体脂质微粒。然而这些纳米颗粒或多或少在体内存在的生物相容性和代谢问题,限制了它们的临床应用。8 近年来,蛋白类纳米药物,如Abraxane(蛋白质结合紫杉醇),已被用于治疗乳腺癌和胰腺癌,并引起了广泛关注。蛋白类纳米颗粒由于具有体积小、稳定性好、生物降解性好、生物相容性高、细胞毒性小等优点,与其他传统纳米载体相比具有明显优势。蛋白类纳米药物载体有很多,如铁蛋白、病毒衣壳蛋白、热休克蛋白等。9 其中,最具吸引力的蛋白载体—铁蛋白,是一种自组装的球形铁储存蛋白纳米材料,在人类和许多生物体中可以获得。由24个亚单位组成,分子量440kDa。铁蛋白笼理化性质特别稳定,即使加热到85°C,它也能耐受尿素和氯化胍等刺激性化学物质。铁蛋白是一种中空的纳米笼,其外径为12nm,内腔直径为8nm。在特定条件下可被分解成亚单位,但不变性,当pH值调节到中性时可重新组装恢复笼结构。在这一过程中,空腔可被用作装载小分子药物的空间。因此,铁蛋白被用于开发一种新的AS药物输送系统。
- 项目简介
H型铁蛋白(HFn)在人类和许多生物中自然存在,它由24个亚基组成,分子量为440 kDa,蛋白质结构为中空球形,通常称为蛋白质纳米笼。这种蛋白质的空腔结构为装载分子药物提供了空间。HFn具有热稳定性(耐高温85℃)和pH敏感性。蛋白质在酸性pH条件下分解,在中性pH条件下再组装,利用这种特性可实现包裹药物并在到达肿瘤时释放药物的目的。此外,这种笼状结构具有自靶向性,而无需额外的靶向配体修饰。这些独特的特性使HFn纳米粒成为肿瘤靶向的理想载体。
- 项目特色与创新体现
本研究所用的载药系统为在人类和许多生物中自然存在的载铁蛋白,不仅可以特异性地靶向肿瘤细胞,而且可以将AS转移到肿瘤组织中,极大改善难溶性药物的水溶性,提高生物利用度。
- 研究目的、研究内容及试验设计
1 研究目的
- 研究一种新型的给药系统,减少常规化疗药物对靶肿瘤的低选择性副作用。
- 设计和构建HFn载药系统,改善水难溶性药物的溶解度,从而提高溶出速率。
- 改善药物的稳定性,并提高药物的稳定性和生物利用度。
2 研究内容
利用HFn的pH敏感性自组装成中空纳米笼,同时包封AS,以提高药物的溶解性和稳定性。
3 试验设计
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