在針對癌症治療的眾多藥物載體中,聚合物納米顆粒憑藉其多樣化結構、功能和可控的藥物釋放行為持續吸引著研究人員的高度關注。儘管如此,這類納米顆粒現時還存在著藥物裝載效率較差、富集能力不理想等劣勢,嚴重削弱了治療效果。針對這類問題,有研究利用生物活性單體製備聚合物,由此可以賦予聚合物額外的治療功能從而顯著提升療效。以水楊酸為例,其是阿司匹林的功能組分,在抗炎等治療方面發揮著重要的作用。而在阿司匹林合成過程中,水楊酸的聚合物形式(PSA)也是主要的副產物,現時對其在生物醫學方面的應用還未進行過的系統的研究。
近期,中山大學的吳鈞團隊利用縮聚方法製備了PSA,並進一步形成了PSA基的藥物納米載體。其具有多刺納米結構,可以强化載體的細胞攝取能力、腫瘤穿透和富集等功能。更有趣的是,活體實驗結果表明無載藥的純PSA納米載體能够發揮高效的抑瘤作用,在生物醫學應用上展現出了巨大的前景。相關工作以“Rebirth of Aspirin Synthesis By-Product: Prickly Poly(salicylic acid)Nanoparticles as Self-Anticancer Drug Carrier”為題發表在Advanced Functional Materials。
【文章要點】
一、PSA納米載體的製備和表徵
在PSA的縮聚合成過程中,亞硫醯氯首先活化水楊酸的羧基,隨後活化羧基再與水楊酸的羥基發生酯化反應從而形成PSA。利用納米沉積的方法,作者進一步製備了PSA基的納米載藥體系,載體粒徑在60納米左右。由於水楊酸單體的羥基和羧基較為靠近,囙此所形成的聚合物具有强大的結晶性,同時相應的納米載體就表現出了多刺的類海膽結構特徵(圖1)。
圖1PSA基納米載藥體系的製備和表徵
二、PSA納米載體的細胞攝取和腫瘤富集能力
共聚焦掃描顯微實驗和流式細胞分析均發現,PSA納米載體在細胞內的螢光訊號增强明顯,同時螢光訊號更多地存在於細胞質中,這說明PSA納米載體不僅具有强化的細胞攝取作用,還能發揮有效的內含體逃逸能力。進一步地活體腫瘤靶向實驗也表明,PSA納米載體能够逐步富集到腫瘤位點,大大强化了腫瘤富集能力(圖2)。
圖2PSA納米載體的活體生物分佈研究
三、PSA的抗癌活性
在活體抗癌治療實驗中,作者研究了無載藥純PSA納米載體和載抗癌藥物PSA納米載體的治療效果(圖3)。結果顯示,載藥的PSA納米載體不出意外地對腫瘤展現出了優异的抑制效力;而更有趣的是,儘管純PSA納米載體在體外沒有表現出明顯的細胞毒性,但其在活體中卻表現出了一定的抗癌效果。作者表示,這可能是由於PSA具有的抑制細胞遷移和侵襲能力所造成的。
圖3活體抗癌實驗
文獻連結:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100805
原文刊載於【高分子科學前沿】公眾號
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