第一作者:Yosi Shamay
通讯作者:Daniel A. Heller
第一单位:纽约凯特琳癌症中心
基于纳米颗粒的靶向药物载体,在生物医药领域越来越多地受到关注和青睐。设计合成和控制制备精确的纳米颗粒药物载体,往往需要依赖于复杂的合成技巧和策略,包括超分子自组装和化学修饰等等。
图
1. 典型的
纳米药物载体
Dan Peer, Robert Langer et al.
Nanocarriers as an emerging platform for cancer therapy. Nat. Nanotech. 2007, 2,
751–760.
问题在于:
1)这些合成策略很难通过预测来设计,一千个人手上,可能会出来一万种不同结果。
2)药物负载量较低,难以实现临床转化。
有鉴于此,纽约凯特琳癌症中心
Daniel A.
Heller
课题组报道了一种程序化定量预测、精确组装纳米颗粒药物载体的系统方法。
图
2.
药物自组装形成的纳米颗粒
研究人员以硫酸吲哚菁染料药物本身作为前驱体,利用药物分子结构的特性实现自组装,从而得到药物负载量高达
90%
的纳米颗粒,纳米颗粒尺寸约
15 nm
,可用于靶向输送。
在大量实验数据基础上,研究人员建立了一种定量构效关系的纳米颗粒自组装预测模型(
QSNAP
),来验证电拓扑分子结构参数,并以此作为纳米组装以及组装纳米颗粒尺寸大小的指标。
图
3.
计算模拟预测纳米药物组装
图
4.
组装纳米药物对小鼠肝肿瘤的靶向治疗效果
这种精确控制的纳米颗粒可以选择性地将激酶抑制剂靶向输送到表达小凹蛋白
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