聚合物納米膠囊(NCs)是以共價鍵自組裝作用形成的納米空心結構,其因在生物成像、催化、藥物遞送等潛在應用而受到了越來越多的關注;诠檄h(huán)【6】(CB[6])制備的NCs 不僅可以裝載和遞送藥物,同時還能通過CB[6]與精氨衍生物之間的主客體作用,對NCs表面進行非共價鍵修飾,進而實現(xiàn)NCs對藥物的可控遞送。但是,目前在制備CB[6] NCs時,通常需要多步反應,同時會在NCs表面殘留有短鏈烷烴,進而影響NCs的穩(wěn)定性,還會阻礙接下來的納米囊表面修飾。
針對這一問題,澳門大學中華醫(yī)藥研究院王瑞兵教授團隊,以雙反應位點碳鏈(1,4-二溴-2-丁烯)與全羥基CB[6]通過一步取代反應聚合得到CB[6] NCs,有效提高了該材料的制備效率,增強了其在生物醫(yī)藥領域的應用前景。同時利用CB[6]聚合物在不同極性溶劑中具有不同的卷曲狀態(tài),將光敏劑Chlorin e6(Ce6)負載到CB[6] NCs中(NCs-Ce6),并通過葉酸-精氨衍生物(FA-SP)對NCs-Ce6進行表面修飾,實現(xiàn)對NCs-Ce6的葉酸受體靶向遞送,從而提高光動力治療的效果。
圖1. FA-SP修飾NCs-Ce6的制備以及光動力治療示意圖
在此工作中,該團隊首先通過正交法對影響CB[6] NCs形成的條件進行優(yōu)化,并通過掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對CB[6] NCs進行形貌表征。同時,對NCs-Ce6產生單線態(tài)氧的能力進行檢測,證明在Ce6濃度較低時,NCs-Ce6與Ce6產生單線態(tài)氧能力相近。但是,通過細胞攝取實驗發(fā)現(xiàn),相較于Ce6,NCs-Ce6和FA-SP修飾的NCs-Ce6更多的被細胞攝取,因此表現(xiàn)出更強的光動力治療效果。而且CB[6] NCs具有較好的生物相容性和穩(wěn)定性,在體外釋放實驗中,只有少量的Ce6釋放到NCs-Ce6外,因此NCs-Ce6本身表現(xiàn)出較低的細胞毒性。最后的細胞凋亡實驗結果和細胞毒性試驗結果相吻合,進一步證實FA-SP修飾的NCs-Ce6可以選擇性地增強光動力治療效果。
本研究提供了一種制備CB[6] NCs的簡單且高效的方法,為藥物遞送系統(tǒng)中基于大環(huán)分子為載體材料構造單元的納米醫(yī)學提供了嶄新的設計思路。以上相關成果以題為 ”Facile Preparation of Cucurbit[6]uril-Based Polymer Nanocapsules for Targeted Photodynamic Therapy” 發(fā)表在ACS Appl. Mater. Interfaces上。文章的第一作者為澳門大學中華醫(yī)藥研究院博士研究生孫臣,通訊作者為澳門大學王瑞兵教授。
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