文献:
Perfluorocarbon Nanodroplets Stabilized with Cisplatin-Prodrug-Constructed lipids Enables Efficient Tumor Oxygenation and Chemo-Radiotherapy of Cancer
文献链接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/nr/d0nr01476a作者:
Li Yao, Liangzhu Feng, Danlei Tao, Huiquan Tao, Xiaoyan Zhong, Chao Liang, Yujie Zhu, Bing Hu, Zhuang Liu, Yuanyi Zheng
相关产品:
DPPC 1,2 -二棕榈酰- sn -甘油- 3 -磷酸胆碱
DSPE 1,2 -二硬脂酰- sn -甘油- 3 -磷酸乙醇胺
原文摘要:
The concurrent chemo-radiotherapy has been widely applied for the treatment of a large range of cancers, but its therapeutic efficacy against most solid tumors is severely impaired by their intrinsic hypoxic microenvironments. Utilizing the high oxygen loading capacity of perfluoro-15-crown-5-ether (PFCE), herein, we prepare PFCE nanodroplets with cisplatin prodrug (cisPt(IV)) conjugated phospholipid and other commercial lipids as the stabilizer to enable tumor targeted oxygen shuttling. The obtained PFCE@cisPt(IV)-Lip show high physiological stability and efficient oxygen loading capacity. As vividly visualized under the in vivo photoacoustic imaging system, tumors on the mice with intravenous injection of such PFCE@cisPt(IV)-Lip exhibit effective tumor oxygenation. Together with X-ray exposure, such PFCE@cisPt(IV)-Lip upon intravenous injection could induce severe DNA damage of cells, thereby remarkably suppress the tumor growth and significantly prolong their survival time without causing obvious side toxic effects. This work highlights such PFCE@cisPt(IV)-Lip as an adjuvant nanomedicine for enhanced chemo-radiotherapy of tumors by attenuating the hostile tumor hypoxia, promising for future clinical translation ascribing to its straightforward synthesis and notable tumor growth inhibition at a safe dose.
DPPC 是 1,2 -二棕榈酰- sn -甘油- 3 -磷酸胆碱。它属于磷脂类化合物,是细胞膜的重要组成成分之一。它主要由一个甘油骨架、两个棕榈酸侧链、一个磷酸基团和一个胆碱基团组成。甘油骨架的 1 位和 2 位分别连接着棕榈酸,通过酯键相连;3 位连接着磷酸胆碱基团,其中磷酸基团与甘油的羟基通过磷酸酯键相连,胆碱则与磷酸基团以酯键相连。这种结构赋予了 DPPC 两性离子的特性,即分子同时带有正电荷(胆碱部分的季铵盐结构)和负电荷(磷酸基团)。
DSPE 是 1,2 -二硬脂酰- sn -甘油- 3 -磷酸乙醇胺。它是一种磷脂,在化学结构上主要由甘油骨架、两个硬脂酸侧链、一个磷酸基团和一个乙醇胺基团组成。甘油的 1 位和 2 位通过酯键连接硬脂酸,3 位连接磷酸乙醇胺。其中,磷酸基团与甘油的羟基是磷酸酯键连接,乙醇胺与磷酸基团也是酯键连接。这种结构使得 DSPE 同样具有两性离子的性质,其磷酸基团带有负电荷,乙醇胺基团(含有氨基)在一定条件下可以质子化而带正电荷。基于DPPC和DSPE的性能,PFCE@cisPt(IV)-Lip合成流程如下:
图:作用机制
cisPt(IV)的合成:
将溶解有 DSPE 的有机溶剂溶液缓慢滴加到含有 cis - Pt (IV) 化合物的反应溶剂(如 DMF)中。在滴加过程中,观察溶液的颜色和状态变化。由于铂(IV)化合物和 DSPE 发生反应,可能会出现颜色变化,例如溶液颜色可能会变深或变浅,这取决于反应物和产物的颜色特性。反应时间可以根据反应物的浓度和反应活性来确定。可以通过监测反应进程来确定合适的反应时间。例如,使用薄层色谱(TLC)或高效液相色谱(HPLC)来监测反应,当反应物的斑点或峰面积不再发生明显变化时,说明反应基本完成。
PFCE@cisPt(IV)-薄膜的合成:
将制备好的cisPt(IV)-Lip混悬液与不同剂量的全氟15-冠-5-醚混合,在探头超声机中停留,然后离心得到PFCE@cisPt(IV)-Lip,并在4℃下保存以备后续实验。使用相关仪器进行测试、表征。
图:电镜图像
结论:
该文献成功制备了基于DPPC、DSPE合成的PFCE@cisPt(IV)-Lip。数据显示,所获得的PFCE@cisPt(IV)-Lip具有较高的生理稳定性和氧负荷能力,并且该物质具有明确的组成和良好的生物相容性。因此,PFCE@cisPt(IV)- Lip是一种有应用前景辅助纳米化合物。