叶酸偶联阿魏酸修饰单壁碳纳米靶向递药系统:提升乳腺癌治疗精准性的新策略

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Drug Delivery Science and Technology 4.5

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  【编辑推荐】针对乳腺癌治疗中传统疗法靶向性差、副作用大的问题,本研究开发了叶酸(FA)偶联阿魏酸(FeA)修饰的单壁碳纳米管(SWCNTs)靶向递药系统(FA-FeA-SWCNTs)。通过分子模拟证实FeA与MAPK等靶点强结合,体外实验显示其IC50 达19.60 μg/mL,抗血管生成抑制率71.2%,体内实验显著抑制DMBA诱导的肿瘤生长。该研究为乳腺癌精准治疗提供了新型纳米载体解决方案。

  

乳腺癌长期位居女性癌症死亡率前列,现有化疗存在靶向性不足、毒副作用显著等瓶颈。传统药物如阿魏酸(FeA)虽具抗癌潜力,但面临生物利用度低等问题。为此,来自印度班加罗尔M.S. Ramaiah应用科学大学的研究团队创新性地将FeA与单壁碳纳米管(SWCNTs)结合,并引入叶酸(FA)靶向修饰,构建了FA-FeA-SWCNTs复合系统,相关成果发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》。

研究采用分子对接、分子动力学模拟、MTT法、CAM实验等技术,通过DMBA诱导的雌性Wistar大鼠乳腺癌模型评估疗效。关键发现包括:

分子建模研究
通过对接23个乳腺癌相关靶点,发现FeA与MAPK(PDB ID:6E2N)结合能达-7.8 kcal/mol,优于标准药物索拉非尼。分子动力学模拟显示FeA-MAPK复合物在100 ns内保持稳定,RMSD波动仅1.8 ?。

制剂表征
FA-FeA-SWCNTs粒径分布均匀(182.4±12.6 nm),FTIR证实FeA羧基与SWCNTs形成酯键,XRD显示结晶度提高,SEM呈现典型管状结构。

体外药效
MTT实验显示对MCF-7细胞的IC50
为19.60 μg/mL,显著优于游离FeA(IC50
48.72 μg/mL)。CAM实验证实抗血管生成抑制率达71.2%,接近阳性对照多柔比星(76.8%)。

体内评估
DMBA模型显示FA-FeA-SWCNTs组肿瘤体积减少62.3%,病理学证实肿瘤坏死面积增加3.2倍。OECD 407亚急性毒性试验显示各脏器无显著病理改变,证实安全性。

讨论与结论
该研究首次实现FeA与SWCNTs的直接共价偶联,突破传统纳米载体需要连接分子的限制。FA靶向使药物在FR高表达的肿瘤组织富集浓度提升3倍,MAPK通路抑制有效阻断肿瘤增殖信号。相较于脂质体等载体,SWCNTs的刚性结构使载药稳定性提高40%。

这项研究为乳腺癌靶向治疗提供了兼具高选择性、低毒性和制剂稳定性的新型纳米平台,其"天然药物-纳米载体-主动靶向"三位一体策略为临床转化奠定基础。后续需开展更大规模的动物实验以验证长期毒性,并探索与其他靶向药物的联用潜力。

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