自合成纳米棒对耐药性癌症的治疗应用

纳米技术是21世纪战略技术的制高点，是在纳米尺度对物质进行制备研究和应用的一门综合性的技术体系。而药剂学领域中纳米粒子的研究早在上世纪70年代即已开始，科学家对纳米脂质体、聚合物纳米囊和纳米球等多种纳米载体进行了研究。涉及的给药途径包括注射、口服和眼部给药等。在药物传输系统领域中使用的传统材料主要包括脂质体及其衍生材料、高分子聚合物、大环化合物以及无机纳米材料（介孔硅、纳米金等），这些材料的设计都属于已经完全给定了化合物的结构，从而对于材料组装以及载药后的纳米形貌也基本已知，这种传统的设计理念对于材料的可获得性以及药物的包载率都有一定程度的局限。

来自芬兰图尔库大学、海南大学、天津中医药大学、芬兰奥博学术大学的研究人员近期在Angew. Chem. Int. Ed. 期刊上发表了他们的开创性工作，该团队基于动态组合化学（Dynamic Combinatorial Chemistry）的特点研究设计了以间位巯基修饰的苯甲酸作为building block（BB），通过其对两亲性模板分子T的识别作用完成在生理条件下的自组装，同时还可通过引入药物分子阿霉素（DOX）完成三组分体系的自我合成与组装（图1）。在此过程中，该研究团队发现基于引入组分的不同，BB可通过自我合成不同的大环分子实现组分的最适宜组装形态。结果显示对于BB/T二组分体系，系统倾向于合成三元大环以满足组装，而对于BB/T/DOX的三组分体系，则更倾向于合成八元大环。并且组装的纳米形貌也有显著变化，BB/T二组分是纳米网络结构，而BB/T/DOX的三组分体系则是纳米棒结构，同时对于DOX的最佳包载率可以高达40%。

图1. 基于DCLs（Dynamic Combinatorial Libraries）的自我合成纳米棒设计以及对于DOX耐药性肿瘤的体内外效果

图2. 观察PBS（model）、DOX和NDcc-DOX治疗后肿瘤大小，肿瘤生长曲线以及小鼠体重的变化

通过体内外实验作者发现该高载药纳米棒对耐药性（P-gP 蛋白过度表达）卵巢癌肿瘤有很好的治疗效果。如图2所示，给药23天后纳米系统模型小鼠的肿瘤明显减小，而游离DOX体系23天后肿瘤处于一直生长的状态，和对照组类似；通过实测小鼠体重和组织学观察发现该纳米棒可以有效降低DOX对小鼠的毒副作用。

综上，这种基于动态组合化学思路设计的纳米药物载体为制备用于肿瘤治疗的新型实用的智能生物制剂提供了一种重要且有效的手段。芬兰图尔库大学的曹煜博士和天津中医药大学的杨剑博士为该论文的共同第一作者，通讯作者为芬兰图尔库大学的Jianwei Li教授。

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Self-Synthesizing Nanorods from Dynamic Combinatorial Libraries against Drug Resistant Cancer

Yu Cao, Jian Yang, Dominik Eichin, Fangzhe Zhao, Dawei Qi, Laura Kahari, Chunman Jia, Markus Peurla, Jessica M. Rosenholm, Zhao Zhao, Sirpa Jalkanen, Jianwei Li

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202010937