纳米药物的开发与应用有望大幅度提高恶性肿瘤的治疗效率，因此受到广泛研究与关注。为使纳米药物更好地发挥作用，需要对其结构和功能进行一定的设计。近年来，采用高分子纳米载体制备复合功能纳米药物受到广泛关注，其中将光动力学疗法与活性氧（ROS）响应药物控释相结合的方式，不仅可实现药物的可控释放，还可以通过联合化学药物与ROS的作用实现更好的治疗效果。尽管近年来化疗-ROS联合治疗系统的开发已取得了一定的进展，但仍有一个瓶颈问题有待解决：通过消耗ROS的方式来实现药物的释放，虽提高了化疗效果，但却以降低ROS治疗效果为代价，不能实现最优化的联合治疗，尤其是大部分肿瘤组织内氧含量不高，进一步限制了ROS产量，因此解决上述瓶颈问题具有重要的意义。近日，新加坡国立大学陈小元与合作者在《Advanced Science》上发表了题为“Photodynamic‐Chemodynamic Cascade Reactions for Efficient Drug Delivery and Enhanced Combination Therapy”的文章，通过级联化学反应设计，提出了一种光动力-化学动力级联策略应用于纳米药物递送系统，可在不显著降低活性氧水平的情况下实现药物的可控触发释放，提高化疗-活性氧联合治疗效果。研究人员首先合成基于不饱和脂肪酸的双亲性高分子（聚乙二醇-聚亚油酸）及聚乙二醇-光敏剂（PEG-HPPH）键合物，并通过HPPH螯合铁离子，形成PEG-HPPH-Fe，通过两种高分子的共组装制备高分子囊泡，用以包载亲水性抗肿瘤药物阿霉素盐酸盐，形成纳米药物。经静脉注射后，纳米药物可通过被动靶向效应富集于肿瘤组织，而在肿瘤组织施加激光刺激后（过程a），嵌在囊泡疏水层的光敏剂HPPH可通过光动力反应高效产生单线态氧（过程b）；单线态氧进而氧化高分子链上的不饱和脂肪酸分子，生成亲水性过氧化物基团（过程c），实现囊泡通透性变化及结构破坏，快速释放亲水内腔的化疗药物阿霉素盐酸盐（过程d）；不饱和脂肪酸过氧化物在催化剂（HPPH铁螯合物）的作用下，又可通过类Fenton反应（化学动力）再次生成ROS（过程e）。综上所述，该纳米药物在不显著降低活性氧水平的情况下实现了药物的触发释放，提高联合治疗效果。研究人员相信，此项研究将为活性氧响应药物控释系统的设计提供新思路！参考资料：[1] Reinfeld, B.I, et al., Cell-programmed nutrient partitioning in the tumour microenvironment. Nature . 2021. DOI：10.1038/s41586-021-03442.
Adv. Sci. | 基于光动力-化学动力级联反应的药物递送策略
发布时间：2021-04-22 09:33 文章来源：未知 作者：百替生物