F-19 MRI可视化5-FU传输载体的合成与应用研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21372181
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    75.0万
  • 负责人：
    江中兴
  • 依托单位：
    武汉大学
  • 学科分类：
    B0101.元素化学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Visualization of a drug in vivo is of utmost importance for accurate diagnosis and efficient treatment of a disease. To this end, F-19 magnetic resonance imaging (F-19 MRI) has unique advantages over other imaging modalities and has the potential to become a valuable tool in this field. Therefore, it is necessary to synthesize novel F-19 MRI traceable drug delivery vehicles and investigate their potential application. This project consists of two parts. First, some target-oriented synthetic methods for multi-trifluoromethylated and perfluoro-tert-butylated compounds will be developed, which will then be used for the construction of multi-trifluoromethylated block copolymers and dendrimers based drug delivery vehicles and bio-macromolecule fluorine labeling. Second, with these drug delivery vehicles in hand, 5-fluorouracil(5-FU) will be loaded on the vehicles and F-19 MRI assisted studies on the pharmacokinetics, pharmacodynamics, targeted delivery of 5-FU and efficacy of tumor inhibition will then be carried out on a colorectal tumor mice model. With these information in hand, a personalized colorectal caner 5-FU therapy will be developed. Based on this research, some personalized caner drugs can be developed. In the long run, this project is going to promote the fluorine chemistry and F-19 MRI research, as well as enhance the application of F-19 MRI in biomedical research.
药物体内可视化对疾病的精确诊断和有效治疗具有重要意义，F-19 MRI在药物可视化研究中具有独特优势和应用前景，因此有必要开展新型F-19 MRI可视化药物传输载体的合成及应用研究。本项目分两部分：首先，针对多三氟甲基化合物特别适用于F-19 MRI的特点，发展多三氟甲基化和全氟叔丁基化方法，并将其应用于以多三氟甲基嵌段共聚物和树枝状大分子为基础的F-19 MRI可视化药物传输载体的合成及天然大分子的氟化标记中；其次，以5-FU为负载药物，通过F-19 MRI可视化研究5-FU传递系统在体内的药物动力学、代谢学、靶向传输和对肿瘤的抑制效率等，从而发展出F-19 MRI指导下的以结直肠癌为代表的个性化治疗方案，并以此为基础发展恶性肿瘤的F-19 MRI可视化个性药物。本项目的实施将推动有机氟化学和F-19 MRI的发展，能够促进F-19 MRI在生物医学中的应用，为重大疾病的治疗提供新途径。

结项摘要

药物的体内可视化对于疾病的精确诊断和有效治疗具有十分重要的意义。氟-19磁共振由于不使用放射线和没有背景干扰而在药物的体内可视化研究中具有独特的优势和应用前景。因此，有必要发展新型的含氟药物载体来实现药物的体内氟-19磁共振可视化。在项目的实施过程中，我们设计和合成了一系列的含氟大分子，通过系统的物化表征，氟-19磁共振性能测试、药物负载和缓释研究及小动物活体的可视化药物传递研究找到了一些性能优异的含氟药物载体，实现了项目预期目标。我们发展的含氟树枝状大分子是目前氟-19磁共振灵敏度最高的成像分子，把文献报道的最高灵敏度提高了800多倍；我们也发展了含氟水溶性树枝状大分子，通过负载于脂质体表面可以实现高灵敏的氟-19磁共振成像并首次实现了阿霉素治疗剂量下的体内氟-19磁共振可视化传输；在此基础上我们将该载体应用于5-氟尿嘧啶的可视化研究及恶性肿瘤的治疗中。本项目自实施以来已发表SCI三区及以上研究论文23篇，包括一区文章5篇，目前还有4篇SCI论文正在投稿中；申请发明专利6项，其中已授权3项；参加国内外学术交流9次。该项目的实施产生了一些具有影响力的学术成果，推动氟-19磁共振可视化药物传递的发展，促进了氟-19磁共振在生物医学中的应用，为恶性肿瘤的个性化治疗提供了新途径。

项目成果

期刊论文数量（22）
专著数量（1）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（9）
专利数量（3）
Recent progress on fluorous synthesis of biologically interesting compounds
氟代合成具有生物学意义的化合物的最新进展
  • DOI：
    10.1007/s11030-013-9503-5
  • 发表时间：
    2014-02-01
  • 期刊：
    MOLECULAR DIVERSITY
  • 影响因子：
    3.8
  • 作者：
    Jiang, Zhong-Xing;Zhi, Sanjun;Zhang, Wei
  • 通讯作者：
    Zhang, Wei
Copper-Catalyzed Intermolecular Chloro- and Bromotrifluoromethylation of Alkenes
铜催化烯烃分子间氯代和溴代三氟甲基化
  • DOI：
    10.1021/acs.orglett.5b03080
  • 发表时间：
    2016-02-05
  • 期刊：
    ORGANIC LETTERS
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Fu, Mingyang;Chen, Long;Yang, Zhigang
  • 通讯作者：
    Yang, Zhigang
Fe2O3-catalyzed Pummerer rearrangement of acyl chlorides and sulfoxides: Facile synthesis of alkylthiomethyl ester
Fe2O3 催化的酰氯和亚砜的 Pummerer 重排：烷硫基甲酯的简便合成
  • DOI：
    10.1016/j.tetlet.2017.04.053
  • 发表时间：
    2017-06-07
  • 期刊：
    TETRAHEDRON LETTERS
  • 影响因子：
    1.8
  • 作者：
    Xing, Haotian;Chen, Long;Yang, Zhigang
  • 通讯作者：
    Yang, Zhigang
Design, synthesis and evaluation of novel (19)F magnetic resonance sensitive protein tyrosine phosphatase inhibitors.
新型F-19磁共振敏感蛋白酪氨酸磷酸酶抑制剂的设计、合成及评价
  • DOI：
    10.1039/c6md00277c
  • 发表时间：
    2016-08-01
  • 期刊：
    MedChemComm
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Y;Xia G;Guo Q;Wu L;Chen S;Yang Z;Wang W;Zhang ZY;Zhou X;Jiang ZX
  • 通讯作者：
    Jiang ZX
Nickel-Catalyzed Reductive Cross-Coupling of (Hetero)Aryl Iodides with Fluorinated Secondary Alkyl Bromides
(杂)芳基碘化物与氟化仲烷基溴的镍催化还原交叉偶联
  • DOI：
    10.1021/acs.orglett.5b02716
  • 发表时间：
    2015-11-20
  • 期刊：
    ORGANIC LETTERS
  • 影响因子：
    5.2
  • 作者：
    Li, Xuefei;Feng, Zhang;Zhang, Xingang
  • 通讯作者：
    Zhang, Xingang

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其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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