【参赛作品】智能纳米药物载体:pH响应型层层自组装纳米胶囊

在药物制剂中,智能或环境敏感型的靶向制剂有着可以在时间和空间上选择性地降解而释放所包裹的药物而提高药效、降低药物毒性,使其具有低免疫性以及可提高药物的安全性、有效性等多方面的优点,故对它的研究日益受到国内外医药界的重视。

 

最近,一种可以在细胞内选择性降解和释放药物的载体引起了科学家的兴趣,它采用基于静电吸引力的层层自组装(Layer-by-Layer,LbL)技术装配出了尺寸及成分有序可控的纳米胶囊,并在自组装的过程中包裹入所需装载的药物;同时利用普遍存在于细胞系中的天然生物诱导因素-pH梯度变化,创造出能够随pH变化而降解的新型智能纳米药物胶囊,为靶向制剂的开发提供了新手段,并且该技术操作简便、组装过程可控、无须使用有机溶剂,同时有助于保持药物的生物活性。

 

该报道来自澳大利亚墨尔本大学的Frank Caruso课题组,该课题组的科学家所研制的pH可响应型纳米药物胶囊以pH敏感性的2-(二异丙基氨基)甲基丙烯酸乙酯(poly(2-diisopropylaminoethyl methacrylate) ,PDPA)作为基础材料,并在PDPA上修饰上一疏水基团—十二烷基甲基丙酸酯(lauryl methacrylate,PDPAC12),使其能够以非共价键方式形成稳定的层层自组装结构。该巧妙的设计具有许多优点:首先,它对窄范围pH变化敏感,可在胞内(pH=6)条件下可在30分钟内降解,从而释放药物,而在细胞外环境(pH=7.4)下几乎无法释放药物;其次,它可以包裹更大范围分子量(0.5~70 kDa)的亲水性药物,相比于只能包裹10 kDa以下小分子的高分子凝胶胶囊具有明显的提高;最后可以通过疏水相互作用而稳定存在,避免了潜在毒性物质(例如化学交联反应中常用的Cu(I))的使用,从而有力保障了该药物载体的安全性。

 

本报道为高效低毒的前体靶向药物载体开发提供了一种新方法,并且验证了层层自组装技术作为一种简单而又行之有效的自组装药物载体的途径,该设计对于构建高效低毒的药物载体具有极大的应用价值。

原文链接:Endocytic pH-Triggered Degradation of Nanoengineered Multilayer Capsules