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为华生物的ROS响应性材料介绍TK酮缩硫醇

发表时间:2022-07-09

为华生物供应ROS响应性基团酮缩硫醇(TK)系列衍生产品,其中TK-NH2 TK-COOH应用颇为广泛。


 常见ROS响应性基团主要功能:作为连接部分,链接纳米载体的亲水部分和疏水部分,纳米载体遇到ROS发生断裂释放药物;ROS响应性基团还可以作为连接药物分子和纳米载体的部分,在氧化作用下释放药物。常见的ROS响应性基团一般含有硫、硼和蹄三种元素。此外,为了使蛋白失活,也可以采用ROS响应性基团封闭蛋白质的活性中心,常见ROS响应性基团有:酮缩硫醇(TK);聚硫化丙烯;硼酸酯;花青素;蹄;二茂铁。

酮缩硫醇(TK):由酮缩硫醇作为片段的聚合物可形成纳米载体的外壳,同时包载多柔比星和光敏感化合物,实现双重治疗作用。酮缩硫醇聚合物还可以直接作为药物载体包载紫杉醇

。在此基础上,研究人员还DSPE-PEG共聚物,酮缩硫醇连接光敏感基团和多柔比星达到抗肿瘤的疗效。

在特定环境控制药物的释放中, 刺激响应性载体分为内源性刺激响应性载体和外源性刺激响应性载体。内源性刺激主要是pH[2]和氧化还原物质 (还原性谷胱甘肽、ROS外源性刺激主要是光、超声、磁场和热。

ROS 主要包括H2O2、单线态氧(1O2)、羟基自由基 (OH)和超氧化物, 在许多生理过程中如细胞信号和先天免疫起着关键性作用。然而, ROS 的过度表达会破坏生物大分子, 引起疾病[9]。在很多疾病中都发现ROS 过度表达、水平升高的现象。例如, 肿瘤组织的ROS 水平明显比正常组织高, 正常组织的H2O2 浓度严格控制在20nmol·L?1 左右, 而肿瘤组织由于过量H2O2 的产生和累积, H2O2 浓度达50~100 μmol·L?1 。ROS 水平在肿瘤细胞的增殖和转移期间也会出现升高,此外,ROS 水平升高还出现在炎症、心脑血管疾病 (动脉粥样硬化和高血压)、糖尿病及神经退行性疾病 (阿尔茨海默病)。

利用病变组织高水平 ROS 的环境, 研究者探索出许多ROS 响应性药物载体。ROS 响应性药物载体包括含硫多聚物ROS 响应载体、含硒多聚物ROS响应载体、含碲多聚物ROS 响应载体和含不饱和脂质ROS响应载体等。

酮缩硫醇是 ROS 响应基团, 酮缩硫醇多聚物在炎症和肿瘤中应用较多。炎症和肿瘤具有高水平的ROS, 能够使酮缩硫醇化学键断裂, 实现药物释放。例如, 聚对苯bing酮乙烯酮缩硫醇[ p o l y- ( 1 , 4-phenyleneacetone dimethylene thioketal), PPADT]是具有ROS 响应的酮缩硫醇基团的共聚物PPADT在酸、碱和酶环境中稳定, 因此PPADT 给药系统在胃肠道稳定, 口服给药后可以防止药物在非炎症组织释放。包载细胞内染料的PPADT 纳米粒在巨噬细胞炎症环境下, 细胞内染料快速释放。PPADT纳米粒还可以包载siRNA, 口服给药后可实现siRNA在肠道炎症组织局部快速释放。其次, 聚氨基酮缩硫醇多聚物 [poly(amino thioketal),PATK] 是一种高效、安全的细胞内ROS响应基因载体。在体外实验中,PATK 在100 和200 mmol·L?1 H2O2 溶液中降解的半衰期分别为20 和11 h, PATK 在100 mmol·L?1 H2O2中60 h 约降解80%, 而在200 mmol·L?1H2O2 中50 h降解达到90%。包载DNA 的PATK 复合物在前列腺肿瘤细胞高水平ROS 环境中快速释放DNA, 实现基因的高转染。

文章节选引用《ROS响应性纳米给药系统研究进展》作者 郭望葳,韩旻(浙江大学药学院,杭州310058)文章编号:1007-7693(2017)05-0766-05》