具有抗肿瘤前景的聚多肽载药体系

中国科学院长春应用化学研究所的陈学思研究员和汤朝晖副研究员长期以来一直致力于生物医用材料的研究,尤其是生物可降解聚酯、聚多肽材料的开发与应用。近期,他们课题组采用光引发的“巯基-炔基”点击化学(click)反应成功制备了一种富含羧基的聚多肽材料(见示意图)。该聚合物可实现水性介质中对阿霉素的高效担载(载药效率接近100%),在细胞和动物层次均取得了良好的治疗效果,对聚多肽类载体材料的设计和应用具有重要参考价值。

阿霉素是一种临床一线抗肿瘤药物,被广泛应用于肿瘤的临床治疗。然而剂量依赖性的心脏毒性、骨髓抑制及耐药性发展影响其疗效,并阻碍其进一步应用。纳米载药体系可以在一定程度上改善上述情况,然而目前文献所报道的阿霉素载药体系多是通过阿霉素与载体材料之间的疏水作用实现药物担载。通常是在二甲基甲酰胺、二甲基亚砜等有机溶剂中使用过量的有机碱(如:三乙胺)作为盐酸盐脱除剂。上述方法须经过复杂的纯化步骤除去多余的有机溶剂和有机碱,而残留的痕量溶剂仍具有潜在危害。另外,经疏水处理后的阿霉素其抗肿瘤活性显著降低。

聚多肽嵌段聚合物具有优异的生物相容性和降解性,是一种安全、可靠的载体材料。陈学思研究员和汤朝晖副研究员课题组采用可控的开环聚合得到了侧链含有炔基的聚多肽嵌段聚合物,而后通过高效的“巯基-炔基”点击化学反应实现了巯基苹果酸的侧链修饰。所得聚合物具有良好的生物相容性和血液相容性,且在水溶液中可与阿霉素自组装形成纳米囊泡结构,整个药物担载过程简单、绿色、高效。所得纳米囊泡保持了阿霉素原药的抗癌活性,具有pH响应性的药物释放行为,在生理条件下可有效保护药物,而在肿瘤细胞内的微酸性环境下可实现药物的智能性释放。相对纯药而言,该载药体系有效地改善了药物的体内分布,降低了机体的系统毒性。该研究成果发表在Macromolcular Bioscience上,为后续的功能化聚多肽载药体系的设计奠定了坚实基础,同时也是一种具有应用前景的抗肿瘤纳米药物。