另辟蹊径的颗粒设计

合成聚合物能够引入各种生物活性基团,量身定制具有规则结构和性质的大分子。设计具有特殊性质的糖聚物材料(glycopolymeric materials)已经成为当今化学,生物和医学领域研究人员共同的关注点。

糖聚物引起关注的原因就在于其特殊的结构。顾名思义,糖聚物是由合成的聚合物骨架,在侧链上共价连接碳水化合物官能团。骨架可以由不同的单体按照不同排列组成,因此,糖聚物的水溶性等物理性质可以进行调节。

糖聚物的第二个重要的亚结构是由各种碳水化合物组成的侧链,作为各种蛋白受体的配体,它们在不同的细胞表面相互作用中起到重要作用。因此,合成糖聚物的特殊结构能够通过精确调控其材料和生物学特性来实现特殊的生物医学应用。

目前,Ulrich Schubert (University of Jena) 领导的研究小组发现聚五氟苯乙烯为骨架的糖聚物同样具有以上性质。这个分子中引入的疏水聚苯乙烯能够调节体系的水溶性并且获得两亲性的糖聚物。这些材料不会在水环境中溶解。在合适的条件下,它们会形成表面有碳水化合物基团的纳米颗粒。引入葡萄糖或半乳糖,会影响肝癌细胞对这些化合物的识别和摄取。

荧光显微镜和流式细胞仪结果表明,与各自的水溶性聚合物比较,这些纳米颗粒更多的被肝癌细胞吸收,而且这些半乳糖基化材料的内化程度会增加。这一类糖聚物可以找到一系列的应用,例如肝肿瘤的靶向化疗、成像,或者用于肝细胞的细胞外基质。