Zn-MOFs用药物载体担载量与缓释功效关系的微量热学研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21703135
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    乔成芳
  • 依托单位：
    商洛学院
  • 学科分类：
    B0303.化学热力学
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

The development of drug carriers with high-loading and proper sustained-release rate is one of the hot topics in deepening the clinical application of cancer drug sustained-release preparations. This project aims to emphasize harmonious matching laws among the drug-loading, sustained-release rate and drug efficacy, and explore the criterion of the influence of host-guest interactions on the drug-loading and sustained-release rate. A series of new Zn-MOFs carriers with good bio-compatibility will be controllably prepared and characterized based on designing corresponding aromatic carboxylic acids with different substituent groups. In situ microcalorimetry will be employed to real-time record the formation of the targets, revealing the association between the reaction conditions and structures. The adsorption and sustained-release processes between Zn-MOFs and 5-fluorouracil will be tracked with in situ microcalorimetry, in order to elucidate the dual influence of host-guest interactions on drug-loading and sustained-release rate both in thermodynamic and thermokinetic aspects. Finally, the anti-tumor active of the Zn-MOFs encapsulating 5-fluorouracil in vitro will be explored and evaluated. The results will reveal the harmonious matching laws among the structure of carriers, drug-loading and sustained-release effect, and screen new drug carriers with high-loading and good sustained-release efficacy, which provides a new idea and approach to rationally design MOFs-based drug sustained-release carriers with high-loading and good sustained-release effects, and is of significant importance to improving the theoretical and technical systems of drug sustained-release preparations.
开发高担载量、合适缓释速率的药物载体是深化抗癌药物缓释制剂临床应用的研究热点。本课题立意于药物担载量-缓释速率-抗癌疗效之间和谐匹配规律的探讨，寻求主客体相互作用对担载量和缓释功效影响的判据。研究项目拟通过设计含不同取代基的芳香羧酸配体，开展新型生物兼容性好的Zn-MOFs形成机理的原位微量热学研究，建立反应条件与结构的有效关联；原位跟踪Zn-MOFs对5-氟尿嘧啶 (5-Fu) 的封装和缓释过程，获得主客体相互作用对药物担载量和缓释速率的双重影响规律的热力学及热动力学阐释；试验负载5-Fu的Zn-MOFs的体外抗肿瘤活性，获得其作为药物载体的体外疗效评价。研究结果将揭示载体结构—担载量—缓释效果的和谐匹配规律并筛选出缓释功效佳的药物载体种类，为高药物担载量、合适缓释速率的MOFs载体的合理设计提供一种新思路和方法，对完善药物缓释制剂的理论和技术体系具有重要的意义。

结项摘要

开发高担载量、合适缓释速率的药物载体是深化抗癌药物缓释制剂临床应用的研究热点。本课题立意于药物担载量-缓释速率-抗癌疗效之间和谐匹配规律的探讨，寻求主客体相互作用对担载量和缓释功效影响的判据。研究设计合成了5种不同取代基的芳香羧酸配体，与锌离子配位得到了7例Zn-MOFs药物载体和8例其他金属的MOFs药物载体，并对其进行了较为全面的结构和理化性质表征。利用C80型微热量计原位跟踪MOFs对5-氟尿嘧啶 (5-Fu) 的封装和缓释过程，获得主客体相互作用对药物担载量和缓释速率的双重影响规律的热力学及热动力学阐释，筛选出5例高担载量与合适缓释速率的MOF药物载体。材料具有较高的药物担载量（27.2 wt %~44.7wt %)，而且在酸性条件下具有优异的生物降解性质，提高了所负载药物 5氟尿嘧啶的释放效率，增强了抗肿瘤效果。同时采用MTT比色法对载药体系进行体外抗肿瘤活性优选，结果表明，该药物递送体系对人类宫颈癌 HeLa 细胞有较强的杀伤作用，具有很好的抗癌效果。研究结果揭示载体结构—担载量—缓释效果的和谐匹配规律并筛选出缓释功效佳的药物载体种类，为高药物担载量、合适缓释速率的MOFs载体的合理设计提供了一种新思路和方法，对完善药物缓释制剂的理论和技术体系具有重要的意义。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
三维镍多孔配合物的合成、结构及荧光性质
  • DOI：
    10.16752/j.cnki.jylu.2017.06.003
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    榆林学院学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乔成芳;张美丽;张国春;周春生
  • 通讯作者：
    周春生
Ni催化的Suzuki偶联反应
  • DOI：
    10.14159/j.cnki.0441-3776.2019.05.003
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    化学通报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张亦琳;延永;葛颖;王学军;乔成芳
  • 通讯作者：
    乔成芳
A New Energetic Complex: Synthesis, Structure, and Combustion Catalysis Performance
一种新的能量复合物：合成、结构和燃烧催化性能
  • DOI：
    10.21577/0103-5053.20200062
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Journal of the Brazilian Chemical Society
  • 影响因子：
    1.4
  • 作者：
    Chengfang Qiao;Zhengyu Fu;Runrun Wang;Yulin Gao;Fengying Chen;Xia Gao;Chunsheng Zhou;Zhengqiang Xia
  • 通讯作者：
    Zhengqiang Xia
金属-有机骨架的主客体作用研究进展
  • DOI：
    10.16185/j.jxatu.edu.cn.2017.09.001
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    西安工业大学学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乔成芳;张国春;周春生;高胜利
  • 通讯作者：
    高胜利
Synthesis, Thermal Decomposition Kinetics and Detonation Performance of a Three-Dimensional Solvent-Free Energetic Ag(I)-MOF
三维无溶剂高能Ag(I)-MOF的合成、热分解动力学和爆炸性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2020
  • 期刊：
    Acta Physico - Chimica Sinica
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乔成芳;吕磊;许文风;夏正强;周春生;陈三平;高胜利
  • 通讯作者：
    高胜利

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其他文献

一水合5-氨基间苯二甲酸钠脱水过程的热分析动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    陕西师范大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    乔成芳;周春生;陈三平;高胜利
  • 通讯作者：
    高胜利
C8H4O5Na2·H2O脱水过程的热分析动力学研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    陕西科技大学学报(自然科学版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    狄燕青;陈凤英;乔成芳;周春生
  • 通讯作者：
    周春生

其他文献

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含能阴离子定向填充的阳离子型EMOF高能量密度材料制备的微量热学研究
  • 批准号：
    22173056
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    61 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

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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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