如何制备靶向效率更高的纳米药物?

化疗是一种重要的癌症治疗手段,但是化疗药物往往具有严重的毒副作用且很难达到令人满意的治疗效果,因而其在临床上的应用仍有待改善。肿瘤靶向药物递送是一种极具潜力的新型治疗手段,该类技术能有效增加化疗药物在靶部位的浓度同时降低其在健康组织器官内的蓄积,最终提高化疗的疗效和安全性。在众多靶向药物递送载体中,聚合物胶束是目前应用最广泛且最成功的载体之一。聚合物胶束是由两亲性嵌段共聚物通过自组装形成的纳米级药物载体,具有一个亲水性的外壳和一个疏水性的内核。聚合物胶束的亲水性外壳能够维持其结构稳定性,其疏水性内核可以用于装载难溶性化疗药物。因而,聚合物胶束特别适用于难溶性化疗药物如紫杉醇和多西紫杉醇的肿瘤靶向递送。目前已有十余个基于聚合物胶束载体的肿瘤靶向纳米药物成功进入临床试验阶段。

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尽管如此,全球多个课题组的研究结果表明,传统的聚合物胶束在血液循环中表现出较明显的不稳定性和药物突释效应,大大降低了载药聚合物胶束的肿瘤靶向效率。最近,由来自荷兰乌特勒支大学的海宁克教授(Prof. W.E. Hennink),华南理工大学的石洋副教授,德国亚琛工业大学的拉默斯教授(Prof. T. Lammers)和荷兰屯特大学的斯道姆教授(Prof. G. Storm)共同撰文的Macromolecular Bioscience特邀综述(DOI: 10.1002/mabi.201600160)讨论了造成聚合物胶束靶向效率低的原因,以及针对此问题的解决办法。经静脉注射的聚合物胶束由于血液的稀释作用以及聚合物与血液内各种成分的相互作用,其结构往往会遭到破坏并导致所包封的药物释放至血液内。另外,药物还可以从聚合物胶束的内核转移至血液循环内导致药物突释效应。上述两个过程单独或综合起来均可极大地降低聚合物胶束所包封的药物在血液循环中的半衰期,因而难以充分利用肿瘤的高通透性和滞留效应(EPR effect)达到满意的肿瘤靶向效果。该专栏文章综述了用于解决这一问题最有效的几种物理作用力(π-π堆积、立构复合、氢键、主客体包络、配位作用)及化学方法(自由基聚合、点击化学、双硫键、腙键)。以上方法可显著提高聚合物胶束的肿瘤靶向效率,并已促成近十个基于聚合物胶束的靶向纳米药物进入临床试验阶段。