透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)在纳米药物递送中的作用
发布时间:2024-01-02 分享至:
透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)作为一种高效的肿瘤靶向递送载体引起了人们的广泛关注。Hyaluronic Acid 的优越性主要体现在其具备良好的生物相容性、生物可降解性和特殊的CD44 受体 结合能力。
HA 的结构中存在多种活性基团,可对其进行物理或化学修饰制备衍生物,使其作为递送药物的良好载体材料。
下面详细介绍几种透明质酸的纳米药物递送系统
1.HA-药物偶联物
HA-药物偶联物是利用可消除的化学键将药物与HA 偶联制备成前药,以改善药物的溶解度和药动学性质。
比如HA-PTX。这个前药使H22细胞的细胞凋亡增加了5 倍,并且在CD44 受体介导内吞作用下增加了细胞摄取。
比如HA-SS-CPT 在水中自组装形成120~210 nm 的纳米粒。由于二硫键的存在,该纳米粒被肿瘤细胞中高浓度的谷胱甘肽(glutathione,GSH)降解,从而加快药物的释放。细胞实验表明,该纳米粒显著地增加了4T1 细胞中的摄取量和细胞毒性,表明其可通过CD44 受体介导的细胞内吞进入肿瘤细胞发挥作用。体内荷瘤裸鼠药效学实验表明,HA-SS-CPT 纳米粒显著降低了肿瘤体积,提高了小鼠的存活率,有效地抑制了肿瘤的生长。
2. HA 表面修饰纳米系统
HA 可以可作为表面修饰材料对脂质体、碳纳米管、树枝状大分子等纳米粒子进行修饰,不但可以提高纳米制剂的靶向性,而且可相对延长药物的体内循环时间。此外,在小鼠异种移植瘤模型中HA 修饰纳米制剂显示出比游离药物更高的抗肿瘤效果。
比如利用HA 修饰载丝裂霉素C(mitomycin C,MMC)的脂质体制备了tHA-LIP 脂质体,将脂质体的电荷由正电荷转换为负电荷,延长了药物的血液循环时间。经B16F10.9 荷瘤小鼠体内静脉注射给药后发现,tHA-LIP 脂质体在肿瘤部位的富集能力是未经修饰脂质体nt-LIP 的4 倍,是游离MMC 的30倍。此外,组织分布实验显示,tHA-LIP 脂质体显著降低了药物的肝脏和肺部的摄取量,减轻了药物对正常组织的毒性。
3. HA 纳米胶束
HA 由于其化学结构中存在多个活性官能团,可将不同的疏水链修饰到HA 骨架上或者末端,以获得两亲性HA 衍生物,在溶液中自组装成核-壳结构的胶束,将难溶于水的抗肿瘤药物包载进入疏水核心,提高药物的溶解度及稳定性。
4. HA 纳米凝胶
利用HA-SH 中巯基相互交联作用生成的二硫键完成纳米凝胶的制备。可以用反向油包水乳液法,在超声条件下,将小干扰RNA(siRNA)物理包载入HA-SH 形成的纳米凝胶中。
此外,由于纳米凝胶内部二硫键的存在,在高GSH 浓度条件(肿瘤细胞内GSH 浓度)下,该纳米凝胶可以快速的释放包载的siRNA,提高基因沉默效率。
5. HA 聚合物纳米粒
纳米粒具有粒径小、载药量高、控制药物释放、良好的肿瘤靶向性及较长的体内循环时间等优点,成为了肿瘤治疗的热门研究领域
比如:用二硫键作为连接键制备了HA-SS-PLGA 聚合物。采用复乳法将水溶性的DOX 和难溶性的肿瘤干细胞信号通路抑制剂环巴胺(CYC)共包载到HA-SS-PLGA 纳米粒中,考察双载药纳米粒(HA-SS-PLGA-DOX-CYC)对CD44 过表达的乳腺癌干细胞(MDA-MB-231 乳腺球、MCF-7 乳腺球和MDA-MB-231)和CD44 低表达的已分化乳腺癌细胞(MCF-7)的抑制作用。
生产和经营各种透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)衍生物
1. 荧光标记透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)
Hyaluronic Acid- Fluorescein/HA-FITC
Hyaluronic Acid -Rhodamine /HA-Rho
Hyaluronic Acid –CY5 /HA-CY5
Hyaluronic Acid –CY5.5 /HA-CY5.5
Hyaluronic Acid –CY7 /HA-CY7
可以定制其他荧光染料标记透明质酸
2. 靶向分子标记透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)
Hyaluronic Acid- Biotin/HA- Biotin
Hyaluronic Acid-Folate/HA-FA
Hyaluronic Acid-c(RGDfk)/HA- c(RGDfk)
可以定制其他靶向分子标记透明质酸
3. 透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)改性
Hyaluronic Acid-NHS/HA-NHS
Hyaluronic Acid- Maleimide/HA-Maleimide
Hyaluronic Acid-Azide/HA-N3
Hyaluronic Acid-Amine/HA-NH2
Hyaluronic Acid-Thiol/HA-SH
Hyaluronic Acid-Aldehyde/HA-CHO
Hyaluronic Acid-Acrylate/HA-AC
Hyaluronic Acid-Methacrylate/HA-MA
Haluronic Acid-PEG- DBCO/HA-DBCO
可以定制透明质酸改性成其他活性基团
4. 聚乙二醇(PEG)偶联透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)
PEG- Haluronic Acid (PEG-HA)
Haluronic Acid-PEG- Thiol/HA-PEG-SH
Haluronic Acid-PEG- Amine/HA-PEG-NH2
Haluronic Acid-PEG- Azide/HA-PEG-N3
Haluronic Acid-PEG- Alkyne/HA-PEG- Alkyne
Haluronic Acid-PEG- Biotin/HA-PEG- Biotin
Haluronic Acid-PEG- HO/HA-PEG- HO
Haluronic Acid-PEG- DBCO/HA-PEG- DBCO
Haluronic Acid-PEG-PLGA/HA-PEG- PLGA
Haluronic Acid-PEG-PCL/HA-PEG-PCL
Haluronic Acid-PEG-PLA/HA-PEG- PLA
Haluronic Acid-PEG-DSPE/HA-PEG- DSPE
Haluronic Acid-PEG- Amine/HA-PEG-Folate
5. 透明质酸(Hyaluronic Acid,HA)偶联 聚合物
Haluronic Acid-PLGA/HA- PLGA
Haluronic Acid-PCL/HA- PCL
Haluronic Acid-PLA/HA- PLA
Haluronic Acid-PEI/HA- PEI
Haluronic Acid-SS-PLGA/HA-SS- PLGA
Haluronic Acid-SS-PCL/HA-SS- PCL
Haluronic Acid-SS-PLA/HA-SS- PLA
Haluronic Acid-SS-PEG/HA-SS- PEG
可以定制透明质酸(Hyaluronic Acid,HA) 偶联其他聚合物