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中山大学吴钧团队AFM:古老药物的重生!无药载体也能抗癌

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高分子科学前沿 2021-06-17 13:15

在针对癌症治疗的众多药物载体中,聚合物纳米颗粒凭借其多样化结构、功能和可控的药物释放行为持续吸引着研究人员的高度关注。尽管如此,这类纳米颗粒目前还存在着药物装载效率较差、富集能力不理想等劣势,严重削弱了治疗效果。针对这类问题,有研究利用生物活性单体制备聚合物,由此可以赋予聚合物额外的治疗功能从而显著提升疗效。以水杨酸为例,其是阿司匹林的功能组分,在抗炎等治疗方面发挥着重要的作用。而在阿司匹林合成过程中,水杨酸的聚合物形式(PSA)也是主要的副产物,目前对其在生物医学方面的应用还未进行过的系统的研究。

近期,中山大学的吴钧团队利用缩聚方法制备了PSA,并进一步形成了PSA基的药物纳米载体。其具有多刺纳米结构,可以强化载体的细胞摄取能力、肿瘤穿透和富集等功能。更有趣的是,活体实验结果表明无载药的纯PSA纳米载体能够发挥高效的抑瘤作用,在生物医学应用上展现出了巨大的前景。相关工作以“Rebirth of Aspirin Synthesis By-Product: Prickly Poly(salicylic acid) Nanoparticles as Self-Anticancer Drug Carrier”为题发表在Advanced Functional Materials

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【文章要点】

一、PSA纳米载体的制备和表征

在PSA的缩聚合成过程中,亚硫酰氯首先活化水杨酸的羧基,随后活化羧基再与水杨酸的羟基发生酯化反应从而形成PSA。利用纳米沉积的方法,作者进一步制备了PSA基的纳米载药体系,载体粒径在60纳米左右。由于水杨酸单体的羟基和羧基较为靠近,因此所形成的聚合物具有强大的结晶性,同时相应的纳米载体就表现出了多刺的类海胆结构特征(图1)。

图1PSA基纳米载药体系的制备和表征

二、PSA纳米载体的细胞摄取和肿瘤富集能力

共聚焦扫描显微实验和流式细胞分析均发现,PSA纳米载体在细胞内的荧光信号增强明显,同时荧光信号更多地存在于细胞质中,这说明PSA纳米载体不仅具有强化的细胞摄取作用,还能发挥有效的内含体逃逸能力。进一步地活体肿瘤靶向实验也表明,PSA纳米载体能够逐步富集到肿瘤位点,大大强化了肿瘤富集能力(图2)。

图2PSA纳米载体的活体生物分布研究

三、PSA的抗癌活性

在活体抗癌治疗实验中,作者研究了无载药纯PSA纳米载体和载抗癌药物PSA纳米载体的治疗效果(图3)。结果显示,载药的PSA纳米载体不出意外地对肿瘤展现出了优异的抑制效力;而更有趣的是,尽管纯PSA纳米载体在体外没有表现出明显的细胞毒性,但其在活体中却表现出了一定的抗癌效果。作者表示,这可能是由于PSA具有的抑制细胞迁移和侵袭能力所造成的

图3活体抗癌实验

文献链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202100805

来源:高分子科学前沿

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