刺激響應(yīng)性聚合物膠束可以對諸如pH、溫度、光照、氧化劑、酶以及超聲輻照等外界的環(huán)境的刺激做出反饋性響應(yīng)，以其優(yōu)異的控制釋放功能而在藥物傳輸體系中表現(xiàn)出極具前景的潛在應(yīng)用。其可針對腫瘤細(xì)胞與正常組織的生物學(xué)差異選擇性釋藥，有效地降低了抗腫瘤藥物對正常細(xì)胞的毒副作用，大大提高藥物的利用率。但是，由于腫瘤組織及細(xì)胞的環(huán)境復(fù)雜性，傳統(tǒng)的刺激響應(yīng)性聚合物往往由于響應(yīng)性單一，不能實時調(diào)控等缺陷，限制了其進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用。
中國科學(xué)院成都生物研究所李幫經(jīng)研究員課題組長期致力于基于環(huán)糊精主客體識別作用應(yīng)用于納米藥物載體的構(gòu)筑。針對腫瘤細(xì)胞內(nèi)存在的高濃度谷胱甘肽（GSH）及高活性氧（ROS）特性，該課題組利用環(huán)糊精修飾的聚乙二醇(mPEG-β-CD)和二茂鐵修飾的抗癌藥物喜樹堿（Fc-CPT），通過環(huán)糊精與二茂鐵的主客體識別作用，簡單高效地構(gòu)筑了兩親性的超分子前藥mPEG-β-CD/Fc-CPT，該超分子前藥可以進(jìn)一步在水中自組裝形成粒徑均一的納米膠束。當(dāng)膠束通過EPR作用富集在腫瘤組織中，并進(jìn)一步被腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞后，腫瘤內(nèi)的高濃度ROS可引起環(huán)糊精與二茂鐵分子的主客體識別作用破壞，導(dǎo)致膠束的瓦解；同時，在富含GSH的環(huán)境存在下，F(xiàn)c-CPT分子中的二硫鍵結(jié)構(gòu)破壞，并進(jìn)一步釋放出抗癌藥物CPT，實現(xiàn)對腫瘤細(xì)胞的殺滅作用。同時他們還發(fā)現(xiàn)，單獨的Fc-CPT分子也具有較好的抗癌活性，通過利用腫瘤細(xì)胞內(nèi)的高濃度ROS和GSH環(huán)境，該氧化還原雙重響應(yīng)的超分子前藥膠束還可以實現(xiàn)抗癌藥物的分步按需釋放，提供更為靈巧的控制釋放性能。
相關(guān)文章發(fā)表在美國化學(xué)會期刊ACS Applied Materials & Interfaces 上。
超分子前藥mPEG-β-CD/Fc-CPT的自組裝及腫瘤細(xì)胞內(nèi)釋藥示意圖