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Novel multi-stimuli responsive functionalized PEG-based co-delivery nanovehicles toward sustainable treatments of multidrug resistant tumor
Journal of Materials Chemistry B ( IF 7 ) Pub Date : 2020-12-22 , DOI: 10.1039/d0tb02192j Jingwen Xu 1, 2, 3, 4 , Xiangji Yan 4, 5, 6, 7, 8 , Xin Ge 4, 9, 10, 11, 12 , Mingzhen Zhang 4, 5, 6, 7, 8 , Xugang Dang 3, 4, 13, 14 , Yan Yang 1, 2, 3, 4 , Feng Xu 4, 15, 16, 17, 18 , Yanling Luo 4, 15, 16, 17, 18 , Guoliang Li 1, 2, 3, 4
Journal of Materials Chemistry B ( IF 7 ) Pub Date : 2020-12-22 , DOI: 10.1039/d0tb02192j Jingwen Xu 1, 2, 3, 4 , Xiangji Yan 4, 5, 6, 7, 8 , Xin Ge 4, 9, 10, 11, 12 , Mingzhen Zhang 4, 5, 6, 7, 8 , Xugang Dang 3, 4, 13, 14 , Yan Yang 1, 2, 3, 4 , Feng Xu 4, 15, 16, 17, 18 , Yanling Luo 4, 15, 16, 17, 18 , Guoliang Li 1, 2, 3, 4
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The efficacy of ongoing anticancer treatment is often compromised by some barriers, such as low drug content, nonspecific release of drug delivery system, and multidrug resistance (MDR) effect of tumors. Herein, in the research a novel functionalized PEG-based polymer cystine–(polyethylene glycol)2-b-(poly(2-methacryloyloxyethyl ferrocenecarboxylate)2) (Cys–(PEG45)2-b-(PMAOEFC)2) with multi-stimuli sensitive mechanism was constructed, in which doxorubicin (DOX) was chemical bonded through Schiff base structure to provide acid labile DOX prodrug (DOX)2–Cys–(PEG45)2-b-(PMAOEFC)2. Afterwards, paclitaxel (PTX) and its diselenide bond linked PTX dimer were encapsulated into the prodrug through physical loading, to achieve pH and triple redox responsive (DOX)2–Cys–(PEG45)2-b-(PMAOEFC)2@PTX and (DOX)2–Cys–(PEG45)2-b-(PMAOEFC)2@PTX dimer with ultrahigh drugs content. The obtained nanovehicles could self-assemble into globular micelles with good stability based on fluorescence spectra and TEM observation. Moreover, there was a remarkable “reassembly–disassembly” behavior caused by phase transition of micelles under the mimic cancerous physiological environment. DOX and PTX could be on-demand released in acid and redox stress mode, respectively. Meanwhile, in vivo anticancer studies revealed the significant tumor inhibition of nanoformulas. This work offered facile strategies to fabricate drug nanaovehicles with tunable drug content and types, it has a profound significance in overcoming MDR effect, which provided more options for sustainable cancer treatment according to the desired drug dosage and the stage of tumor growth.
中文翻译：
新型多刺激响应功能化的基于PEG的共输送纳米载体，可实现对多药耐药肿瘤的可持续治疗
进行中的抗癌治疗的功效通常会受到一些障碍的影响，例如药物含量低，药物传递系统的非特异性释放以及肿瘤的多药耐药性（MDR）。本文中，在这项研究中，一种新型的功能化的基于PEG的聚合物胱氨酸-（聚乙二醇）2 - b-（聚（2-甲基丙烯酰氧基乙基二茂铁羧酸酯）2）（Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2）具有多个刺激机制建立，其中阿霉素（Dox）通过席夫碱结构化学键合以提供酸不稳定的DOX前药（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2。然后，将紫杉醇（PTX）及其与二硒键相连的PTX二聚体通过物理加载封装到前药中，以实现pH和三重氧化还原响应（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2 @PTX和（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2 @PTX二聚体具有超高的药物含量。基于荧光光谱和TEM观察，所得纳米载体可以自组装成具有良好稳定性的球形胶束。此外，在模拟的癌性生理环境下，胶束的相变会引起显着的“重组-分解”行为。可以分别在酸性和氧化还原应激模式下按需释放DOX和PTX。同时，体内抗癌研究表明纳米制剂具有显着的肿瘤抑制作用。这项工作为制备具有可调药物含量和类型的药物纳米载体提供了简便的策略，对于克服MDR效应具有深远的意义，根据所需的药物剂量和肿瘤的生长阶段，为可持续的癌症治疗提供了更多选择。
更新日期：2021-01-14
中文翻译：
新型多刺激响应功能化的基于PEG的共输送纳米载体，可实现对多药耐药肿瘤的可持续治疗
进行中的抗癌治疗的功效通常会受到一些障碍的影响，例如药物含量低，药物传递系统的非特异性释放以及肿瘤的多药耐药性（MDR）。本文中，在这项研究中，一种新型的功能化的基于PEG的聚合物胱氨酸-（聚乙二醇）2 - b-（聚（2-甲基丙烯酰氧基乙基二茂铁羧酸酯）2）（Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2）具有多个刺激机制建立，其中阿霉素（Dox）通过席夫碱结构化学键合以提供酸不稳定的DOX前药（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2。然后，将紫杉醇（PTX）及其与二硒键相连的PTX二聚体通过物理加载封装到前药中，以实现pH和三重氧化还原响应（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2 @PTX和（DOX）2 -Cys-（PEG 45）2 - b-（PMAOEFC）2 @PTX二聚体具有超高的药物含量。基于荧光光谱和TEM观察，所得纳米载体可以自组装成具有良好稳定性的球形胶束。此外，在模拟的癌性生理环境下，胶束的相变会引起显着的“重组-分解”行为。可以分别在酸性和氧化还原应激模式下按需释放DOX和PTX。同时，体内抗癌研究表明纳米制剂具有显着的肿瘤抑制作用。这项工作为制备具有可调药物含量和类型的药物纳米载体提供了简便的策略，对于克服MDR效应具有深远的意义，根据所需的药物剂量和肿瘤的生长阶段，为可持续的癌症治疗提供了更多选择。
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