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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于樹枝形分子的納米藥物輸送載體的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 樹枝形分子作為納米藥物載體具有巨大應(yīng)用潛力；然而要使這些人工合成大分子材料最終走上臨床，還需進(jìn)行深入的劑型設(shè)計(jì)及載體優(yōu)化研究。本作品以抗凝血?jiǎng)└嗡剽c為例，通過研究肝素鈉與樹枝形分子的主客體相互作用，分析得到穩(wěn)定的潛在藥物給藥劑型，為發(fā)展肝素鈉基于樹枝形分子的安全高效的新藥物劑型奠定了基礎(chǔ)；同時(shí)鑒于傳統(tǒng)聚酰胺-胺樹枝形分子的缺陷，本作品從智能響應(yīng)性著手對(duì)樹枝形分子藥物載體進(jìn)行了發(fā)展與優(yōu)化。
- 詳細(xì)介紹：
- 樹枝形分子是一類具有低分散度、可控的分子質(zhì)量及納米尺寸以及大量多種表面官能團(tuán)的人工合成超支化大分子材料。由于其獨(dú)特的理化性質(zhì)，近年來樹枝形分子在納米醫(yī)藥尤其是藥物輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。 然而要使這些人工合成大分子材料最終走上臨床應(yīng)用，仍需進(jìn)行深入的劑型設(shè)計(jì)及載體優(yōu)化研究工作。本作品以抗凝血?jiǎng)└嗡剽c為例，通過探討樹枝形分子/肝素鈉復(fù)合物的主客體相互作用規(guī)律，分析得到了穩(wěn)定的潛在藥物給藥新劑型，為發(fā)展肝素鈉基于樹枝形分子的安全高效的新藥物劑型奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)研究中所使用的方法對(duì)今后有關(guān)樹枝形分子/藥物分子系統(tǒng)相互作用的研究工作也具有一定的借鑒意義；另外，通過探討二硫鍵為核的樹枝形分子對(duì)不同還原劑的刺激響應(yīng)性，并以此為基礎(chǔ)研究其對(duì)藥物分子的還原響應(yīng)釋放能力，從智能性方面著手對(duì)樹枝形分子納米藥物載體進(jìn)行了優(yōu)化與發(fā)展。 總的來說，本作品關(guān)于樹枝形分子納米藥物劑型設(shè)計(jì)及載體優(yōu)化的研究工作為發(fā)展基于樹枝形分子的納米藥物輸送系統(tǒng)做出了貢獻(xiàn)。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 樹枝形分子是一類具有巨大應(yīng)用潛力的藥物載體，然而這些人工合成大分子材料要想最終走上臨床，還需進(jìn)行深入的劑型設(shè)計(jì)及載體優(yōu)化研究。本作品以抗凝血?jiǎng)└嗡剽c為例，通過探討樹枝形分子/肝素鈉復(fù)合物的主客體相互作用規(guī)律，得到了穩(wěn)定的潛在藥物劑型；另外，通過探討二硫鍵為核的樹枝形分子對(duì)不同還原劑的刺激響應(yīng)性，并基于此研究其對(duì)藥物分子的還原響應(yīng)釋放能力，從智能性著手對(duì)樹枝形分子藥物載體進(jìn)行了優(yōu)化與發(fā)展。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本作品以肝素鈉為例，詳細(xì)研究了樹枝形分子/藥物分子（肝素鈉）復(fù)合物的主客體相互作用規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)分析得到了一種潛在的肝素鈉穩(wěn)定給藥劑型。 同時(shí)本作品從智能性方面著手對(duì)樹枝形分子納米藥物載體進(jìn)行了優(yōu)化與發(fā)展，探討了二硫鍵為核的樹枝形分子對(duì)不同還原劑的刺激響應(yīng)性，并以此為基礎(chǔ)研究了其對(duì)藥物分子的還原響應(yīng)釋放能力。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 對(duì)樹枝形分子與肝素鈉的相互作用的研究，填補(bǔ)了當(dāng)前有關(guān)肝素鈉/樹枝形分子復(fù)合物理化信息的空白，為進(jìn)一步發(fā)展肝素鈉的更加高效安全的藥物劑型奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)研究中所采用的方法對(duì)有關(guān)樹枝形分子/藥物分子相互作用的研究工作也具有普遍的借鑒意義。 鑒于傳統(tǒng)樹枝形分子的諸多缺陷，從智能性方面著手的優(yōu)化工作為使樹枝形分子納米藥物載體能夠早日造福人類健康做出了貢獻(xiàn)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 論文一：基于樹枝形分子的抗凝血藥物肝素鈉的給藥劑型設(shè)計(jì) 通過運(yùn)用等溫量熱滴定技術(shù)、多種核磁共振技術(shù)以及原子力顯微鏡技術(shù)等探究了傳統(tǒng)的聚酰胺-胺 (PAMAM) 樹枝形分子與抗凝血藥物肝素鈉之間的相互作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肝素鈉與PAMAM樹枝形分子在摩爾比0.5到1.2階段形成的復(fù)合物是一種潛在有效的非侵入式肝素鈉藥物給藥劑型。 論文二：通過核磁共振方法研究還原敏感型樹枝形分子的刺激響應(yīng)性 本文研究了二硫鍵為核的PAMAM樹枝形分子對(duì)于不同還原劑(VC、NaHSO3、DTT)的刺激響應(yīng)性。并通過NOE 核磁實(shí)驗(yàn)研究了二硫鍵為核的PAMAM樹枝形分子對(duì)內(nèi)部裝載的客體藥物分子的還原響應(yīng)釋放能力。結(jié)果顯示，這種新型樹枝形分子是一種潛在的刺激響應(yīng)型納米藥物載體。
獲獎(jiǎng)情況
- 與本作品相關(guān)的兩篇論文發(fā)表在了國(guó)際高水平刊物Journal of Physical Chemistry B上，該刊物為SCI Top Journal，美國(guó)化學(xué)會(huì)出版，2009年影響因子為3.471 （1）Insights into the Design of Formulations for Noninvasive Delivery of Heparin Revealed by Isothermal Titration Calorimetry and NMR Studies （Journal of Physical Chemistry B，2010, 114 (34), 11017-11026）申報(bào)人為論文第一作者 （2）Stimuli Response of Reduction-Sensitive Dendrimers Revealed by Diffusion and NOE NMR Studies（Journal of Physical Chemistry B，2011, 115（14）：3777-3783）申報(bào)人為論文第一作者
鑒定結(jié)果
- 論文一“I strongly recommend its publication” 論文二“I would recommend publication without alteration.”
參考文獻(xiàn)
- (1)Mintzer M.A.; Grinstaff M.W. Chem. Soc. Rev. 2011, 40: 173. (2)Pavan G.M.; Danani A.; Pricl S.; Smith D.K. Journal of the American Chemical Society 2009, 131: 9686. (3)Astruc D.; Boisselier E.; Ornelas C. Chemical Reviews 2010, 110(4), 1857. (4)Kaminskas L.M.; Kelly B.D.; McLeod V.M.; Boyd B.J.; Krippner G.Y.; Williams E.D.; Porter C.J. Molecular Pharmaceutics 2009, 6, 1190. (5)Medina S.H.; El-Sayed M.E. Chemical Reviews 2009,109, 3141. (6) Tekade R.K.; Kumar P.V.; Jain N.K. Chemical Reviews 2009, 109, 49. (7) Menjoge A.R.; Kannan R.M.; Tomalia D.A. Drug Discovery Today 2010, 15(5-6), 171. (8) Cheng Y.Y.; Zhao L.B.; Li Y.W.; Xu T.W. Chemical Society Reviews 2010, 40, 2673. (9) Bai, S.; Ahsan, F. Pharm. Res. 2008, 26, 539. (10) Zhao L.B.; Wu Q.L.; Cheng Y.Y.; Zhang J.H.; Wu J.H.; Xu T.W. Journal of the American Chemical Society 2010, 132(38), 13182.
同類課題研究水平概述
- 樹枝形分子是一類具有納米尺寸、低分散度、可控的分子質(zhì)量以及大量多種表面官能團(tuán)的人工合成超支化大分子。其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)使得其在納米醫(yī)藥尤其是藥物輸送系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化領(lǐng)域得到了越來越多的關(guān)注。開展關(guān)于樹枝形分子的新型藥物輸送載體以及相應(yīng)藥物新劑型的設(shè)計(jì)研究工作，對(duì)發(fā)展高效、低毒、可控緩釋的新型納米藥物輸送系統(tǒng)有著重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。 第一部分: 肝素鈉/樹枝形分子給藥劑型研究 肝素鈉已有超過80年的治療血栓患者的臨床使用經(jīng)驗(yàn)。在使用中，該藥物受到藥效、用藥安全等諸多問題的限制；同時(shí)臨床上所使用的注射給藥方式也不為病人所樂意接受。如何發(fā)展肝素鈉的更加安全高效的非侵入性給藥方式治療血栓仍然是一個(gè)亟待解決的問題。 最近，有研究將樹枝形分子用來作為非侵入性輸送肝素鈉的藥物載體。研究表明樹枝形分子/肝素鈉復(fù)合物有著增強(qiáng)了的穿透粘膜能力以及抗凝血效果。然而，當(dāng)前有關(guān)樹枝形分子/肝素鈉復(fù)合物的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)信息卻非常有限，而這在設(shè)計(jì)肝素鈉的更加安全有效穩(wěn)定的給藥劑型及配方優(yōu)化中具有重要意義。 第二部分: 還原敏感型樹枝形分子刺激響應(yīng)性的研究 刺激響應(yīng)性高分子是一類會(huì)隨著特殊環(huán)境變化而發(fā)生巨大自身理化性質(zhì)變化的智能材料。在過去十年，這些智能高分子在諸多領(lǐng)域吸引了越來越多的關(guān)注。由于細(xì)胞內(nèi)外氧化還原環(huán)境不同，還原敏感型材料相比于其他材料更加適合于用作細(xì)胞內(nèi)的藥物靶向載體。 具有還原響應(yīng)性的二硫鍵為核的PAMAM樹枝形分子最先由Tomalia于2003年合成。樹枝形結(jié)構(gòu)以及還原敏感特性在這種新型樹枝形分子上的結(jié)合使得它可以作為一種潛在的還原響應(yīng)性藥物輸送載體。因此，研究二硫鍵為核的PAMAM樹枝形分子的還原刺激響應(yīng)性，對(duì)于將這種樹枝形分子應(yīng)用于設(shè)計(jì)刺激響應(yīng)性靶向納米藥物輸送載體具有重要的意義。
