Новые наночастицы, нацеленные на двойные митохондрии и рецепторы CD44, для высвобождения, инициируемого окислительно-восстановительными стимулами

Фон

В последние годы, чтобы достичь эффективного лечения рака, многие системы доставки лекарств [1] были изучены для получения многофункциональных макромолекул-полимерных носителей лекарств со структурными модификациями, которые могут иметь множество преимуществ, таких как повышение биодоступности лекарств за счет снижения скорости их разложения. , улучшая клеточное поглощение, позволяя нацеливать и контролировать высвобождение лекарства, а также уменьшая побочные эффекты [2, 3].

Куркумин (Cur), дифенольное соединение, был выделен из традиционной китайской медицины Curcuma longa . По сравнению с общими противоопухолевыми препаратами Cur имел широкий противоопухолевый эффект на многие опухоли, такие как рак простаты, груди и толстой кишки, и имел относительно более низкую цитотоксичность [4]. Но его недостаточная растворимость, нестабильность и низкая биодоступность крайне ограничивают его клиническое применение [5, 6]. Чтобы улучшить растворимость и биодоступность гидрофобных лекарств, было изготовлено множество хорошо разработанных наноматериалов путем включения гидрофобных лекарств и гидрофильного материала олигомерной гиалуроновой кислоты (oHA) [7]. Мы разработали своего рода амфипатические конъюгаты полимер-лекарство в качестве наноносителя, загружая куркумин в полимерные мицеллы посредством самосборки, которые обладают хорошей стабильностью и могут продлевать период полужизни лекарства в кровообращении. Мицеллы с малым размером частиц могут пассивно накапливаться в солидной опухоли за счет эффекта ЭПР ангиогенеза опухоли, эффективно для достижения лучшего лечебного эффекта [8, 9].

oHA, небольшая молекула, полученная в результате разложения HA, обладает уникальными свойствами, такими как хорошая гидрофильность, биосовместимость, стабильность в плазме и нацеливание на рецептор CD44 на поверхности клетки [7, 10, 11], в то время как рецепторы CD44 сверхэкспрессируются в клетках рака легких и клеток рака груди, по сравнению с более низкой экспрессией в нормальных клетках [12]. Опухолевые клетки имеют уникальные клеточные сигналы, включая глутатион (GSH, 2–10 мМ), низкий pH и некоторые ферменты, в отличие от нормальных клеток человека [13,14,15,16,17,18,19,20 ], тогда как дисульфидные связи обладают пониженной чувствительностью и могут разрушаться под действием восстановленного GSH в цитоплазме [21, 22].

Митохондрии являются жизненно важными органеллами для выживания клеток и играют важную роль в производстве энергии и в путях апоптоза [23,24,25,26,27]. Таким образом, митохондрии долгое время считались субклеточными мишенями, применяемыми для лечения рака в предыдущих сообщениях [28]. Благодаря более высокому мембранному потенциалу митохондрий среди клеточных органелл, трифенилфосфин, трифенилметилфосфоний и другие виды липофильных катионов могут легко обогащаться в митохондриях через их гидрофильный липидный двухслойный барьер [29, 30].

В этой работе, чтобы повысить растворимость Cur и повысить специфичность к раковым клеткам, были разработаны и синтезированы конъюгаты полимер-лекарство, состоящие из oHA, TPP, дисульфидных связей и Cur, которые специально нацелены на рецептор CD44 и митохондрии. . Кроме того, он обладает понижающей чувствительностью и может использоваться в качестве маркера флуоресценции. Этот многофункциональный новый наноноситель был назван в честь (5-карбоксипентил) трифенилфосфонийбромида, олигомерной гиалуроновой кислоты, дисульфидной связи и куркумина (TPP-oHA-S-S-Cur). Cur загружали в мицеллы TPP-oHA-S-S-Cur путем самосборки в воде [1, 31]. Инкапсулированные в полимерные мицеллы TPP-oHA-S-S-Cur мицеллы Cur (в дальнейшем обозначаемые как мицеллы Cur / TPP-oHA-S-S-Cur) могут повышать терапевтическую эффективность и лекарственную нагрузку куркумина, а также уменьшать побочные эффекты. После нацеливания на опухолевые ткани мицеллы Cur / TPP-oHA-SS-Cur проникли в клетки посредством CD44-опосредованного эндоцитоза с последующим нацеливанием на митохондрии, и дисульфидные связи разорвались в ответ на высокий уровень GSH (2-10 мМ), что привело к быстрое высвобождение препарата (рис. 1). Здесь мы можем выдвинуть гипотезу о том, что эти новые митохондриальные и CD44-рецепторы двойного нацеливания на окислительно-восстановительные многофункциональные наночастицы станут новой платформой для системы доставки лекарств, нацеленной на опухоль. После приготовления мицелл в данном исследовании были проведены некоторые предварительные исследования характеристик мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur.

Схематическое изображение митохондриальных и CD44 рецепторов двойного нацеливания на редокс-чувствительные наночастицы

Методы

Материалы

Куркумин (Cur, Shanghai Zhanyun Chemical Co. Ltd); олигомерная гиалуроновая кислота (oHA, Mn =10 кДа, Shandong Freda Biological Engineering Co. Ltd.); 3,3'-дитиодипропионовая кислота была предоставлена ​​компанией Adamas Reagent Co. Ltd. (Шанхай, Китай). (5-карбоксипентил) трифенилфосфонийбромид (TPP), безводный тетрагидрофуран (THF), диметилсульфоксид (DMSO), триэтиламин (TEA), 1-этил- (3-двухметиламинопропил) карбонизированный гидрохлорид карбодиимида (EDC) и 4-диметилметил (DMAP) были получены от Aladdin Chemistry Co. Ltd. Все остальные реагенты были аналитической чистоты и поставлялись Sinopharm Group Chemical Reagent Corp.

Синтез и характеристика TPP-oHA-S-S-Cur

Многофункциональные наноносители были синтезированы в три этапа, как показано на рис. 2.

Синтетический путь TPP-oHA, S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur

Шаг 1

TPP был объединен с oHA через сложноэфирную связь с использованием ранее описанного метода [32]. Сначала TPP, EDC и DMAP растворяли в ДМСО, чтобы они прореагировали в течение 1 ч при 60 ° C. Затем oHA растворяли в ДМСО:H ₂ . О ( v / v =1:1) и добавляли в нее указанную выше реакцию в течение 8 ч при комнатной температуре. Реакционную смесь диализовали с помощью диализного мешка (MWCO 2000 Da) в деионизированной воде в течение 48 часов для удаления примесей и лиофилизировали для получения полимеров TPP-oHA.

Шаг 2

Вкратце, 3,3'-дитиодипропионовую кислоту растворяли в ТГФ и активировали оксалилхлоридом. Затем смесь подвергали реакции с Cur, катализируемой TEA. Полученный продукт выделяли хроматографией на колонке с силикагелем, чтобы получить чистый продукт S-S-Cur.

Шаг 3

S-S-Cur, EDC и DMAP растворяли в ДМСО и активировали при 60 ° C в течение 2 часов, а затем к вышеуказанному раствору добавляли TPP-oHA и проводили реакцию в течение 24 часов при комнатной температуре. Смесь диализовали в дистиллированной воде с диализной трубкой (MWCO 2000 Да) в течение 48 часов с последующей лиофилизацией для получения конечного продукта TPP-oHA-S-S-Cur.

Структуры TPP-oHA, S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur были подтверждены с помощью ¹ HNMR (Advance Bruker 400M; Switzerland Bruker Company, Мэдисон, Висконсин, США) с использованием дейтерированного ДМСО-d ₆ , CD ₃ Cl и ДМСО-D ₆ :D ₂ О (ДМСО-d ₆ :D ₂ О =1:1, v / v ) в качестве растворителя соответственно.

Получение и характеристика мицелл

И мицеллы TPP-oHA-S-S-Cur, и мицеллы oHA-Cur были получены методами диализа [33]. Сначала TPP-oHA-S-S-Cur (10 мг) и куркумин (1,5 мг) растворяли в формамиде (6 мл). Затем смесь диализуют в деионизированной воде с диализным мешком (MWCO 2000 Да) в темноте в течение 24 часов для удаления органических растворителей. После этого диализованный раствор центрифугировали при 2500 об / мин в течение 10 мин для удаления ненагруженного Cur. Наконец, суспензию мицелл фильтровали через мембраны шприцевого фильтра 0,45 мкм. Единичные функциональные мицеллы oHA-Cur были получены тем же методом.

Размер частиц, дзета-потенциал и индекс полидисперсности (P.I.) загруженных Cur мицелл наблюдали с помощью Delsa Nano C (Beckman Coulter Inc.). Морфологию загруженных Cur мицелл контролировали с помощью просвечивающего электронного микроскопа (TEM, H-600; Hitachi, Tokyo, Japan). Стабильность загруженных Cur мицелл определяли в PBS, содержащем 20% FBS, с помощью Delsa Nano C.

Эффективность улавливания (EE) и загрузка лекарственного средства (DL) измеряли методом мембранной фильтрации. После фильтрации через мембрану 0,45 мкм полученный раствор измеряли с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ, Agilent Technologies) при 425 нм для получения EE и DL. Уравнения для расчета EE и DL мицелл были следующими:

Высвобождение лекарства in vitro в присутствии GSH

Внутриклеточную GSH-окислительно-восстановительную способность мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur оценивали с использованием метода диализа. Четыре миллилитра суспензии мицелл Cur / TPP-oHA-SS-Cur (50 мкг куркумина / мл) помещали в диализный мешок (MWCO 7000 Да) и подвергали диализу против 45 мл PBS (pH 7,4, содержащего 45% фетальной телячьей сыворотки). и 0,5% Твина 80) с разными уровнями GSH (0, 10, 2 и 10 мМ). Образцы в центрифужных пробирках хранили при 37 ° C в шейкере-инкубаторе (BS-2F, Чанчжоу, Китай) со скоростью 100 об / мин. Через заранее заданные интервалы времени (0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48, 72, 96 и 120 ч) из центрифужных пробирок было взято 2 мл среды для высвобождения и пополнено равным объемом соответствующие свежие среды и концентрации Cur анализировали с помощью ВЭЖХ. Каждый эксперимент проводился в трех экземплярах.

Культура клеток

Клетки карциномы молочной железы человека MDA-MB-231 культивировали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM, Hyclone), содержащей 10% фетальной бычьей сыворотки (FBS). Рецепторы CD44 были высоко экспрессированы в клетках MDA-MB-231, поэтому линии клеток MDA-MB-231 были отобраны и культивированы в увлажненном инкубаторе при 37 ° C с 5% CO ₂ атмосфера дополнена.

Анализы цитотоксичности in vitro

Анализ цитотоксичности TPP-oHA-S-S-Cur in vitro оценивали методом МТТ [32]. Клетки MDA-MB-231 (высокоэкспрессируемый рецептор CD44) культивировали при плотности 1 × 10 ⁴ клеток / лунку в 96-луночных планшетах. Сто микролитров свободных Cur, мицелл Cur / oHA-Cur и мицелл Cur / TPP-oHA-SS-Cur, включая различные концентрации Cur (0,5, 1,25, 2,5, 5, 10, 20 и 40 мкг / мл) были добавляли в разные лунки, а в качестве контроля добавляли PBS. После инкубации в течение 24 часов в каждую лунку добавляли 100 мкл раствора МТТ (5 мг / мл), а затем инкубировали в течение 4 часов. Затем МТТ заменяли 100 мкл ДМСО и помещали их в шейкер-инкубатор для растворения кристаллов формазана. После инкубации в течение 20 минут оптическую плотность измеряли с помощью считывающего устройства для микропланшетов (Thermo Fisher Scientific Co., Уолтем, Массачусетс) при 570 нм.

Поглощение клеток in vitro и митохондриальная локализация

Качественные анализы клеточного поглощения мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur и мицелл Cur / oHA-Cur наблюдали с помощью флуоресцентной микроскопии (Eclipse E400; Nikon Corporation, Tokyo, Japan). Клетки MDA-MB-231 высевали в 24-луночные планшеты при плотности 5000 клеток на лунку и инкубировали с DMEM (1 мл), содержащей 10% FBS, а затем культивировали в течение 24 часов при 37 ° C в 5% CO. 2 . После этого в каждую лунку добавляли свежую культуральную среду (1 мл) с нагруженными лекарственным средством мицеллами (мицеллы Cur / TPP-oHA-S-S-Cur и мицеллы Cur / oHA-Cur). Клетки культивировали со свободным Cur в качестве контроля; конечная концентрация Cur составляла 20 мкг / мл. Кроме того, клетки инкубировали с лекарством в течение различных интервалов времени. Затем клетки трижды промывали PBS и фиксировали 4% параформальдегидом в течение 15 мин.

Кроме того, для оценки способности мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur к CD44 в среду добавляли HA (2 мг / мл) в качестве контрольной группы для связывания с рецепторами CD44.

Более того, чтобы пометить митохондрии клеток для обнаружения мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur и мицелл Cur / oHA-Cur внутри клеток, клетки дополнительно инкубировали с митохондриальным трекером (Mito-tracker Red CMXROS) в течение 15 мин. Наконец, клетки трижды промывали и наблюдали с помощью флуоресцентной микроскопии.

Проточная цитометрия

Количественные анализы были измерены с помощью проточной цитометрии. Клетки MDA-MB-231 высевали в шестилуночные планшеты с плотностью 10 ⁵ . клеток / лунку в 2 мл среды с 10% FBS и обрабатывали, как описано выше. После инкубации с мицеллами Cur / TPP-oHA-S-S-Cur и мицеллами Cur / oHA-Cur (20 мкг Cur / мл) в течение различных интервалов времени клетки промывали трижды PBS и трипсинизировали 0,25% трипсином. Затем клетки центрифугировали при 1500 об / мин в течение 5 мин. После ресуспендирования в PBS (0,5 мл) клетки анализировали проточной цитометрией (EPICS XL, Beckman, США).

Статистический анализ

Данные были представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение ( n =3). Кроме того, использовалась программа SPSS (версия 20, США); данные были проанализированы на предмет значимых различий при уровнях вероятности * p <0,05 (значимо) с использованием одностороннего анализа вариации (ANOVA).

Результаты и обсуждение

Характеристика материалов-носителей TPP-oHA-S-S-Cur

Маршруты синтеза TPP-oHA, S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur представлены на рис. 2.

Кроме того, ¹ Спектры ЯМР oHA, TPP-oHA, S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur показаны на рис. 3. TPP-oHA был синтезирован TPP и oHA. Характерные пики трех бензольных колец в TPP наблюдались при 7,570–7,717 м.д. в ¹ Спектр ЯМР TPP-oHA, который подтвердил успешный синтез TPP-oHA. Кроме того, S-S-Cur был синтезирован 3,3'-дитио-дипропионовой кислотой и Cur. Кроме того, TPP-oHA-S-S-Cur был синтезирован TPP-oHA и S-S-Cur. TPP в TPP-oHA-S-S-Cur наблюдается в диапазоне от 7,570 до 7,717 частей на миллион. Характерные пики Cur наблюдались в ¹ Спектр ЯМР S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur при 6,795–7,467 м.д. и пик протона (-CH ₂ -S-S-CH ₂ -) 3,3-дитиодипропионовой кислоты наблюдали при 2,502 м.д. в соответствии с TPP-oHA-S-S-Cur. Эти результаты подтвердили успешный синтез TPP-oHA-S-S-Cur.

¹ Спектры ГЯМР oHA, TPP-oHA, S-S-Cur и TPP-oHA-S-S-Cur

Приготовление и оценка мицелл TPP-oHA-S-S-Cur

Размер частиц, индекс полидисперсности, дзета-потенциалы, DL и EE мицелл, нагруженных лекарственным средством, показаны в таблице 1. Средние размеры мицелл Cur / oHA-Cur и Cur / TPP-oHA-SS-Cur составляли 145,5 ± 2,1 и 122,4 ± 4,6 нм соответственно. Это могло быть связано с тем, что TPP изменил физико-химические свойства поверхности мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur, что привело к различию двух мицелл. И DL и EE мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur были выше, чем у обычных мицелл, полученных с помощью TPP-oHA. Более того, мицеллы Cur / TPP-oHA-SS-Cur имели более сильный отрицательный дзета-потенциал (-21,56 ± 1,46 мВ), чем мицеллы Cur / oHA-Cur (-19,17 ± 0,55 мВ), что указывает на повышенную стабильность TPP-oHA. -SS-Cur из-за агрегации мицелл, в основном вызванной присутствием TPP.

Кроме того, внешний вид, распределение частиц по размерам, дзета-потенциал и характеристика изображения ПЭМ мицелл TPP-oHA-SS-Cur были показаны на фиг.4. Результаты показали, что мицеллы Cur / TPP-oHA-SS-Cur имели приблизительно сферическую форму ( Рис. 4d), распределены однородно (Рис. 4b) и имели средний диаметр приблизительно 122,4 ± 4,6 нм. Более того, индекс полидисперсности мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur был на 0,132 меньше 0,2, что указывает на однородность размера мицелл, которая соответствовала данным ПЭМ (рис. 4c).

Внешний вид ( a ), гранулометрический состав ( b ), дзета-потенциал ( c ) и изображение ПЭМ ( d ) характеристика мицелл TPP-oHA-S-S-Cur

Как показано в таблице 1, размер частиц мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur был меньше в PBS, чем в PBS, содержащем FBS. От 2 до 24 ч размер изменился с 133,45 ± 6,8 до 160,27 ± 7,1 нм в PBS, содержащем FBS. Это явление указывает на то, что мицеллы Cur / TPP-oHA-S-S-Cur могут сохранять лучшую стабильность in vivo.

Исследование высвобождения лекарства из мицелл in vitro

Редокс-чувствительность TPP-oHA-S-S-Cur изучалась с помощью мицелл при различных концентрациях GSH. Высвобождение Cur из мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur в присутствии или в отсутствие GSH проводили для моделирования среды опухоли. Как показано на фиг.5, в среде без GSH только 32,5% Cur высвобождалось из TPP-oHA-SS-Cur в течение 120 часов, а добавление 10 мкМ GSH в среду приводило лишь к небольшому увеличению (37%) . Напротив, высвобождение лекарственного средства в группах с 2 мМ GSH и 10 мМ GSH составляло 57,5 ​​и 75,3% соответственно. Было подтверждено, что высвобождение лекарственного средства увеличивалось с концентрацией GSH. Этот результат был приписан разрыву дисульфидной связи TPP-oHA-S-S-Cur, что указывало на то, что мицеллы Cur / TPP-oHA-S-S-Cur обладают понижающей чувствительностью.

Высвобождение in vitro нагруженных Cur мицелл TPP-oHA-S-S-Cur при различных концентрациях GSH ( n =3)

Исследования цитотоксичности

Цитотоксичность различных составов куркумина в клетках MDA-MB-231 изучали с помощью анализа МТТ. Как показано на рис. 6, разные концентрации препаратов куркумина имели разную жизнеспособность клеток через 24 часа. Мицеллы, нагруженные Cur, были менее токсичны, чем свободный Cur, что можно объяснить тем, что полимерный материал значительно снижает цитотоксичность клетки. Между тем, на фиг. 6b показан профиль жизнеспособности клеток, зависящий от концентрации, в то время как мицеллы Cur / TPP-oHA-SS-Cur имели самую низкую жизнеспособность клеток, чем мицеллы Cur / oHA-Cur и другие составы, что можно объяснить тем, что Cur / TPP- Мицеллы oHA-SS-Cur легко проникали в клетки и высвобождали лекарство под действием GSH. IC ₅₀ значения свободных Cur, мицелл Cur / oHA-Cur и мицелл Cur-TPP-oHA-SS-Cur в клетках MDA-MB-231 составили 6,534, 5,092 и 3,871 мкг / мл соответственно, что продемонстрировало лучшую клеточную цитотоксичность Cur -TPP-oHA-SS-Cur мицеллы в клетках MDA-MB-231.

а Цитотоксичность препаратов куркумина после инкубации в течение 24 часов. Данные представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение ( n =6). * p <0,05 по сравнению со свободной Cur. б Цитотоксичность мицелл, нагруженных Cur, при различных концентрациях Cur (0,5, 1,25, 2,5, 5, 10, 20 и 40 мкг / мл). IC ₅₀ значения свободных Cur, мицелл Cur / oHA-Cur и мицелл Cur-TPP-oHA-SS-Cur составляли 6,534, 5,092 и 3,871 мкг / мл соответственно

Кроме того, пустые мицеллы обладали определенной токсичностью (рис. 6), потому что Cur был связан с полимером химическим методом. Это увеличит нагрузочную способность мицелл лекарственным средством, а затем усилит противоопухолевый эффект.

Изображения флуоресцентной микроскопии клеточного поглощения

Поглощение клетками свободных Cur, мицелл Cur / oHA-Cur и мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur изучали с помощью флуоресцентного микроскопа. В этой работе Cur был не только противораковым препаратом, но и зеленым флуоресцентным зондом. Как видно на фиг.7, мицеллы Cur / oHA-Cur и мицеллы Cur / TPP-oHA-SS-Cur показали хорошее клеточное поглощение клеточными линиями, и интенсивность флуоресценции была прямо пропорциональна времени, в то время как интенсивность флуоресценции была сильнее при 4 ч. Между тем, интенсивность флуоресценции группы, обработанной мицеллами Cur / oHA-Cur, была сильнее, чем группа свободной Cur в те же моменты времени. Это может быть связано с тем, что oHA-Cur со способностью нацеливаться на рецептор CD44 способствовал проникновению лекарств в клетки. Кроме того, возможно, благодаря способности мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur к окислительно-восстановительной способности, их флуоресцентные сигналы были явно выше, чем у мицелл Cur / oHA-Cur. Увеличение накопления Cur вызывает цитотоксичность и апоптоз раковых клеток, что согласуется с результатами исследований цитотоксичности.

Изображения флуоресцентной микроскопии поглощения клетками свободного Cur ( a ), oHA-Cur / Cur-мицеллы ( b ) и TPP-oHA-S-S-Cur / Cur-мицеллы ( c ) в разное время. г Клетки, обработанные TPP-oHA-S-S-Cur / Cur-мицеллами в присутствии свободного HA (2 мг / мл), демонстрируя эффект завершения HA в клетках MDA-MB-231

Кроме того, интенсивность флуоресценции группы мицелл Cur / TPP-oHA-SS-Cur с HA была ниже, чем у группы без HA, скорее всего, из-за того, что свободные молекулы HA поглощали рецепторы CD44, что дополнительно продемонстрировало способность к нацеливанию. TPP-oHA-SS-Cur против CD44.

Кроме того, митохондриальная локализация TPP-oHA-S-S-Cur была подтверждена в клеточных линиях MDA-MB-231 путем окрашивания Mito-tracker Red CMXRos (фиг. 8). Изображения показали, что зеленая флуоресценция мицелл Cur / TPP-oHA-SS-Cur хорошо перекрывает красную флуоресценцию митохондриального трекера, что указывает на то, что лекарство может накапливаться в митохондриях раковых клеток, а TPP-oHA-SS -Cur нацелился на митохондрии.

Митохондриальная локализация. Локализацию митохондрий определяли путем окрашивания митохондриальными трекерами в клетках MCF-7 с обработкой свободного Cur ( a ), oHA-Cur ( b ) и TPP-oHA-S-S-Cur ( c ); масштабная линейка:100 мкм

Проточная цитометрия

Среднюю интенсивность флуоресценции (MFI) измеряли с помощью проточной цитометрии. Как видно на фиг. 9, MFI клеток MDA-MB-231, инкубированных с мицеллами Cur / TPP-oHA-S-S-Cur и мицеллами Cur / oHA-Cur, был прямо пропорционален времени введения. В соответствии с наблюдениями с конфокальной микроскопии, MFI клеток, обработанных мицеллами Cur / TPP-oHA-S-S-Cur, был значительно выше, чем в группе мицелл Cur / oHA-Cur в те же моменты времени ( p <0,05).

Интенсивность флуоресценции клеток MDA-MB-231, инкубированных с различными составами Cur (20 мкг Cur / мл). Данные представлены как среднее ± стандартное отклонение ( n =3). * p <0,05, односторонний дисперсионный анализ

Выводы

В этом исследовании, чтобы повысить растворимость и лечебный эффект Cur, уменьшить побочные эффекты традиционной терапии и увеличить нацеливание препарата на опухоль, мы взяли окислительно-восстановительную дисульфидную связь в качестве связующего звена и создали двойное нацеливание на митохондрии и рецептор CD44. окислительно-восстановительные конъюгаты полимер-лекарственное средство (TPP-oHA-SS-Cur). TPP нацелился на митохондрии, противоопухолевое лекарственное средство Cur служило гидрофобной составляющей, а рецептор CD44, нацеленный на oHA, действовал как гидрофильная составляющая. Cur, как модельное лекарство, был загружен в амфифильный блок-сополимер и образовал мицеллы посредством самосборки.

Эта система доставки лекарственного средства, инкапсулирующая Cur с помощью химического метода и физического метода, не только улучшает его DL / EE, но также увеличивает его стабильность и время циркуляции крови, а также может достичь лучшего нацеливания на опухоль. Тесты на высвобождение лекарственного средства in vitro показали, что дисульфидная связь TPP-oHA-SS-Cur разрывается под действием высокого уровня GSH (2-10 мМ) в опухолевых клетках с последующим быстрым высвобождением лекарственного средства и затем демонстрируется его уменьшение. чувствительный. Результаты клеточного поглощения, митохондриальной локализации и цитотоксичности показали, что мицеллы Cur / TPP-oHA-S-S-Cur обладают способностью нацеливания на рецептор CD44 и способностью нацеливания на митохондрии. На следующем этапе мы оценим противоопухолевую активность мицелл Cur / TPP-oHA-S-S-Cur in vivo.

Более того, эта интеллектуальная многофункциональная платформа для наноносителей, разработанная в этом исследовании, продемонстрировала потенциал для использования в гидрофобных лекарствах со значительно улучшенной растворимостью, стабильностью и терапевтической эффективностью. Между тем, этот метод дал новую идею лечения опухолей.

Сокращения

oHA:

Олигомерная гиалуроновая кислота

S-S-Cur:

Дитиодипропионовая кислота-куркумин

TPP:

(5-Карбоксипентил) трифенилфосфоний бромид