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综述:推进癌症治疗:基于纳米材料的姜黄素封装策略以增强递送和疗效
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:Materials Today Bio 8.7
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这篇综述系统阐述了纳米材料封装技术如何克服姜黄素(Curcumin)的水溶性差、代谢快和生物利用度低等局限性,重点探讨了脂质体(Liposomes)、聚合物纳米粒(PLGA)、固体脂质纳米粒(SLNs)等载体通过增强渗透滞留效应(EPR)和靶向递送提升抗肿瘤疗效的机制,并指出其在NF-κB、PI3K/Akt/mTOR等通路调控中的潜力。
姜黄素作为从姜黄中提取的多酚化合物,因其抗炎、抗氧化和抗肿瘤特性成为抗癌研究热点。然而,其临床应用受限于水溶性差(仅11 ng/mL)、快速代谢和低生物利用度(<1%)。纳米封装技术通过脂质体、聚合物纳米粒等载体,将姜黄素溶解度提升3300倍,血浆半衰期延长5-6倍,并实现肿瘤特异性蓄积。例如,脂质体NanoCurc?在胰腺癌临床试验中使血浆浓度提高100倍,而聚合物胶束CUC-EL在实体瘤中展现可控释放特性。
癌症是全球第二大死因,传统疗法面临耐药性和毒性挑战。姜黄素通过调控NF-κB、STAT3等转录因子和PI3K/Akt/mTOR通路抑制肿瘤,但其化学不稳定性(生理pH下半衰期1-2小时)和低口服吸收率(log P=3.2)亟待解决。纳米载体利用EPR效应和主动靶向(如叶酸修饰),使肿瘤部位药物浓度提升4-10倍。
姜黄素存在三种形式:CUR I(77%)、CUR II(17%)和CUR III(3%),其酮-烯醇互变异构影响生物活性。在生理条件下,它易降解为阿魏酸等产物。纳米封装可将其包裹于疏水核心(如脂质体双层),水溶性从11 μg/mL提升至206倍(环糊精复合物)。
DMPC-胆固醇(7:3)脂质体封装效率达85%,在前列腺癌模型中剂量降低10倍仍抑制70%增殖。但药物负载量<10%,且存在储存泄漏问题。
PLGA-姜黄素纳米粒通过pH响应释放,在结肠癌中上调miR-192-5p,阻断G2/M期。壳聚糖-阿拉伯胶纳米粒通过增强细胞摄取,对结直肠癌的IC50
降至2.1-4.6 μM。
直径<10 nm的碳点(CDs)兼具荧光成像功能,在HepG2细胞中1.6 mg/mL浓度即可诱导显著凋亡,且酸性环境释放率提高3倍。
生姜来源的纳米囊泡(GDNVs)通过CD98介导的内吞作用,在结肠炎相关肿瘤中使肿瘤数量减少55%。
金纳米棒-姜黄素偶联物(Au NR@Curcumin)在近红外光触发下,协同光热疗法使黑色素瘤体积缩小78%。而PD-1抑制剂与姜黄素胶束联用,通过抑制STAT3使T细胞浸润增加2倍。
尽管纳米姜黄素在乳腺癌(SKBR3细胞凋亡率36.7% vs 游离药物29%)和胶质瘤(SLCP抑制PI3K-Akt通路)中效果显著,但规模化生产、免疫原性和长期毒性仍需优化。未来需开发刺激响应型载体,并推进多中心临床试验以验证其转化潜力。
(注:全文严格依据原文数据,未添加非文献支持结论)
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