化療是目前癌癥最重要的治療手段之一,但化療藥物普遍存在半衰期短、副作用大和耐藥性差等缺點(diǎn)。高分子藥物載體具有對化療藥物進(jìn)行增溶、增加藥物在血液中的循環(huán)時(shí)間和能夠靶向投放藥物等優(yōu)勢。如何進(jìn)一步有效提高聚合物載體載藥量、實(shí)現(xiàn)抗腫瘤藥物在病灶處的更精準(zhǔn)釋放,是當(dāng)前高分子藥物載體材料研究急需解決的問題。
最近,大連理工大學(xué)王忠剛教授課題組設(shè)計(jì)合成了以剛性四苯基硅烷為核的星型四臂兩親性嵌段共聚物(BDSPFs)。該聚合物疏水段聚甲基丙烯酸二乙氨基乙酯和親水段聚乙二醇通過二硫鍵鏈接,兩嵌段的長度比系列可調(diào),且每個(gè)臂的端基被葉酸封端,由此得到的高分子藥物載體同時(shí)具有pH/還原雙響應(yīng)和葉酸主動(dòng)靶向功能(圖1)。
圖1. 四苯基硅烷為核的星型四臂聚合物、自組裝及納米載體藥物輸送示意圖。
所制備聚合物的臨界膠束濃度低達(dá)1.03 mg/L,膠束的平均粒徑在103-143 nm,而且當(dāng)膠束濃度由1 mg/mL稀釋至 0.01 mg/mL以及時(shí)間延長至24小時(shí)后,其粒徑和分布變化不大,表現(xiàn)出優(yōu)異的膠束穩(wěn)定性(圖2)。
圖2.三種聚合物的臨界膠束濃度(a), BDSPF-1膠束在不同濃度下的粒徑變化(b), BPSPF-1膠束在不同時(shí)間的粒徑變化(c)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該聚合物膠束的最大阿霉素載藥量可達(dá)32.3%。由于聚合物中同時(shí)引入了具有還原響應(yīng)的二硫鍵和pH響應(yīng)的叔胺基團(tuán),其雙功能協(xié)同作用顯著加快了在模擬腫瘤環(huán)境下藥物的釋放速率,10小時(shí)藥物釋放量接近60%。此外,星型聚合物四個(gè)臂用葉酸分子封端后賦予藥物載體主動(dòng)靶向能力。激光共聚焦顯微鏡顯示:與修飾前的藥物載體(DOX@BDSP-1)相比,經(jīng)葉酸修飾后,DOX@BDSPF-1的癌細(xì)胞藥物累積率明顯增加(圖3)。
圖3. DOX@BPSPF-1、DOX@BPSP-1的CLSM圖(a)和流式細(xì)胞儀分析結(jié)果(b)。
體外毒性實(shí)驗(yàn)表明:聚合物空膠束在100 mg/L與Hela細(xì)胞共培養(yǎng)48小時(shí)后,細(xì)胞存活率仍在90%以上,說明聚合物本身對Hela細(xì)胞無明顯細(xì)胞毒性;而當(dāng)DOX濃度達(dá)到10 mg/L時(shí),DOX@BDSP-1的腫瘤抑制率與純抗癌藥物阿霉素相當(dāng),且經(jīng)葉酸修飾后的DOX@BDSPF-1對癌細(xì)胞的抑制作用比修飾前DOX@BDSP-1顯著增強(qiáng)(圖4)。
圖4.聚合物空膠束(a)和載藥聚合物膠束DOX@BPSPFs(b)中48小時(shí) Hela細(xì)胞的存活率;葉酸修飾前后載藥聚合物膠束48小時(shí)Hela細(xì)胞存活率對比(c)。
該研究成果近期以“Tetraphenylsilane-Cored Star-Shaped Polymer Micelles with pH/ Redox Dual Response and Active Targeting Function for Drug Controlled Release”為題發(fā)表在美國化學(xué)會刊物Biomacromolecules上 (Yingqi Shang, Nan Zheng, Zhonggang Wang*, Biomacromolecules, DOI: 10.1021/acs.biomac.9b01472)。論文的第一作者為大連理工大學(xué)化工學(xué)院博士生尚應(yīng)琦,通訊作者為大連理工大學(xué)王忠剛教授。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委的資助。
- 太原理工何宏偉:不同結(jié)構(gòu)環(huán)氧型反應(yīng)性再生劑對老化SBS改性瀝青的再生性能和修復(fù)機(jī)理 2025-03-26
- 北航陳愛華教授課題組《Macromolecules》:異質(zhì)外延活性生長法“一鍋”制備異軸液晶嵌段共聚物納米線及其解/再組裝行為 2025-03-05
- 浙理工邵建中、黃益/蒙納士大學(xué)San H. Thang《Small》:RAFT乳液聚合制備嵌段共聚物膠體微球構(gòu)建液態(tài)光子晶體 2025-02-25
- 維生素C變身抗腫瘤“特洛伊木馬”!中科大李敏/王育才團(tuán)隊(duì) ACS Nano:揭秘VC如何“里應(yīng)外合”擊潰腫瘤防線 2025-03-29
- 東華大學(xué)史向陽教授/沈明武研究員團(tuán)隊(duì) AFM: 雙驅(qū)動(dòng)納米馬達(dá)用于高效腫瘤光熱治療及治療后炎癥緩解 2025-03-17
- 東南大學(xué)葛麗芹教授團(tuán)隊(duì) Adv. Sci.:開發(fā)甘露糖修飾金屬-多酚微膠囊 重塑巨噬細(xì)胞表型助力腫瘤免疫治療 2025-03-05
- 川大李旭東/陳君澤、港城大譚超良團(tuán)隊(duì) Adv. Mater.: 多酚-氨基酸縮合物庫用于超高載藥量納米藥物的高通量連續(xù)流生產(chǎn) 2025-02-12
誠邀關(guān)注高分子科技

- 安農(nóng)大陳玉霞教授團(tuán)隊(duì) AFM: ...
- 華南理工大學(xué)趙俊鵬教授《Pr...
- 大連理工大學(xué)蹇錫高院士團(tuán)隊(duì)...
- 南京林業(yè)大學(xué)羅艷龍 AFM:受...
- 中科大閆立峰教授團(tuán)隊(duì) Macro...
- 武大常春雨、寧波材料所陳濤...
- 南科大陳忠仁教授團(tuán)隊(duì)《Acc....
- 東南大學(xué)張?zhí)熘淌趫F(tuán)隊(duì) JCR...
- 齊魯工大于得海教授 AFM:光...
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì) Mat...
- 上海交大莊小東教授團(tuán)隊(duì) Adv...