通过主-客体相互作用构筑用于药物传输的超分子囊泡及水凝胶

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       自从EPR(Enhanced Permeation and Retention)效应被发现以来,设计并开发新型的纳米载药体系引起了科学家的广泛兴趣。在过去的十几年中,科学家们开发了多种功能化的有机及无机纳米载药体系(如脂质体、胶束、水凝胶、多孔硅、金纳米颗粒等),并通过这些体系将药物传输至癌细胞或肿瘤组织。对于有机纳米载体,通过非共价键分子自组装形成的水凝胶和纳米囊泡,因其固有的生物相容性和生物可降解性,成为了在生物医学领域最有应用前景的载药体系之一。然而,如何利用同一种分子通过超分子自组装的方式制备这两种不同的药物载体仍然是一个具有挑战性的课题,因为凝胶因子一般是亲水性的,而囊泡则是通过两亲分子自组装形成的。

 

        最近,新加坡南洋理工大学(Nanyang Technological University)赵彦利教授课题组通过对葫芦脲与萘酰亚胺衍生物的主-客体相互作用进行调控,成功实现了超分子囊泡及水凝胶的选择性构筑。同时,这两类超分子体系都表现出潜在的药物传输应用前景。相关研究结果发表在Small (DOI: 10.1002/smll.201502222)上。在这个研究工作中,他们首先设计合成了一种新颖的萘酰亚胺衍生物,该化合物通过多种非共价键相互作用可自组装形成水凝胶。随后,利用主-客体相互作用的原理,该化合物可与葫芦脲[8]络合形成超两亲复合物,最终自组装形成直径80-200纳米的囊泡。他们利用多种谱学手段以及分子动力学模拟对自组装形成水凝胶及囊泡的过程进行了研究。细胞毒性实验表明,负载阿霉素的两种载体都能有效进入癌细胞,表现出了较高的抗癌活性。该研究工作为制备多种纳米载药体系进行了有益尝试,也为构筑智能纳米药物传输系统提供了一个新思路。该工作中分子动力学模拟部分由瑞典皇家理工学院李昕博士及Hans Ågren教授协助完成。