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In vivo metabolizable branched poly(ester amide) based on inositol and amino acids as a drug nanocarrier for cancer therapy
Biomaterials Science ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1039/d1bm00852h Qijuan Yuan 1 , Li Wang 2 , Jun Huang 1 , Wei Zhao 2 , Jun Wu 1
Biomaterials Science ( IF 5.8 ) Pub Date : 2021-08-18 , DOI: 10.1039/d1bm00852h Qijuan Yuan 1 , Li Wang 2 , Jun Huang 1 , Wei Zhao 2 , Jun Wu 1
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Amino acid-based poly(ester amide) (PEA) has been utilized for various biomedical applications due to its tunable mechanical properties, good biocompatibility, and biodegradability. However, bioactive components have rarely been incorporated into the PEA structure, and there has been no systematic investigation of amino acid-based PEAs with branched structures. Herein, an in vivo metabolizable branched poly(ester amide) (BPEA) was synthesized from inositol (a natural growth factor) and amino acids for drug delivery in cancer therapy. The bioactive components, inositol, arginine, and phenylalanine, could improve the biocompatibility of the BPEA nanocarrier, and convert into other valuable biomolecules (phosphatidylinositol for cell signaling, functional protein, or other amino acids including ornithine, citrulline, and tyrosine) after accomplishing drug delivery and biodegradation. Paclitaxel (PTX) was encapsulated into BPEA nanocarriers to formulate drug-loaded BPEA nanoparticles (BPEA@PTX NPs). In vitro results indicated that BPEA@PTX NPs had a sub 100 nm size and could effectively inhibit the growth and migration of cancer cells. In vivo experiments further demonstrated significant suppression of tumor size compared with that with free PTX. Both in vitro and in vivo results confirmed the superior biosafety of BPEA, indicating that BPEA exhibits excellent biocompatibility and considerable potential as a drug carrier.
中文翻译：
基于肌醇和氨基酸的体内可代谢支化聚（酯酰胺）作为用于癌症治疗的药物纳米载体
氨基酸基聚（酯酰胺）（PEA）由于其可调节的机械性能、良好的生物相容性和生物降解性，已被用于各种生物医学应用。然而，生物活性成分很少被掺入到 PEA 结构中，并且还没有对具有分支结构的基于氨基酸的 PEA 进行系统研究。在此，体内可代谢支链聚（酯酰胺）（BPEA）由肌醇（一种天然生长因子）和氨基酸合成，用于癌症治疗中的药物递送。生物活性成分肌醇、精氨酸和苯丙氨酸可以提高 BPEA 纳米载体的生物相容性，并在完成药物治疗后转化为其他有价值的生物分子（用于细胞信号传导的磷脂酰肌醇、功能蛋白或其他氨基酸，包括鸟氨酸、瓜氨酸和酪氨酸）递送和生物降解。紫杉醇 (PTX) 被封装到 BPEA 纳米载体中以配制载药 BPEA 纳米粒子 (BPEA@PTX NPs)。体外结果表明，BPEA@PTX NPs 的粒径小于 100 nm，可有效抑制癌细胞的生长和迁移。体内实验进一步证明，与游离 PTX 相比，对肿瘤大小的显着抑制。二者在体外和体内结果证实BPEA的优越的生物安全，表明BPEA显示出优异的生物相容性和相当大的潜力作为药物载体。
更新日期：2021-08-25
中文翻译：
基于肌醇和氨基酸的体内可代谢支化聚（酯酰胺）作为用于癌症治疗的药物纳米载体
氨基酸基聚（酯酰胺）（PEA）由于其可调节的机械性能、良好的生物相容性和生物降解性，已被用于各种生物医学应用。然而，生物活性成分很少被掺入到 PEA 结构中，并且还没有对具有分支结构的基于氨基酸的 PEA 进行系统研究。在此，体内可代谢支链聚（酯酰胺）（BPEA）由肌醇（一种天然生长因子）和氨基酸合成，用于癌症治疗中的药物递送。生物活性成分肌醇、精氨酸和苯丙氨酸可以提高 BPEA 纳米载体的生物相容性，并在完成药物治疗后转化为其他有价值的生物分子（用于细胞信号传导的磷脂酰肌醇、功能蛋白或其他氨基酸，包括鸟氨酸、瓜氨酸和酪氨酸）递送和生物降解。紫杉醇 (PTX) 被封装到 BPEA 纳米载体中以配制载药 BPEA 纳米粒子 (BPEA@PTX NPs)。体外结果表明，BPEA@PTX NPs 的粒径小于 100 nm，可有效抑制癌细胞的生长和迁移。体内实验进一步证明，与游离 PTX 相比，对肿瘤大小的显着抑制。二者在体外和体内结果证实BPEA的优越的生物安全，表明BPEA显示出优异的生物相容性和相当大的潜力作为药物载体。
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