
应答型药物递送被广泛用于各类(抗癌)疗法的增效减毒。超声波是一种独特的外源性刺激,具有组织穿透能力强、操作安全、非侵入性、易于实现药物的时空可控释放等优点。机械力敏感基团 (Mechanophore) 可在超声机械力的诱发和作用下发生化学反应,进而实现材料理化性质及微结构变化,被逐渐用于构建超声敏感药物递送载体。二茂铁是近年来发现的一类“热门”机械力敏感基团,将其嵌入高分子不仅可实现高分子材料的裂解和负载物的释放,还可实现超声刺激的铁离子释放。由于铁离子是细胞铁死亡的必备要素,二茂铁是一类理想的铁死亡增敏功能分子。然而,二茂铁的机械力应答特性高度依赖于高分子的分子量,即仅有超高分子量的二茂铁高分子才具有敏感的超声应答特性,而超高分子量二茂铁高分子具有合成难度高、溶解分散性能差等缺点,这严重限制了此类材料在药物递送领域的应用。针对这一问题,药学院赵燕军/王征教授团队发现在肿瘤细胞微环境条件下,低分子量二茂铁高分子即可实现高度敏感的超声降解及药物和铁离子的应答释放。基于此,该团队选择原卟啉IX为模型药物,利用低分子量二茂铁两亲性高分子为药物载体,在细胞和整体动物水平验证了超声波增强的铁死亡&凋亡抗肿瘤协同疗法。这一工作将机械力化学的的相关概念引入药剂学,促进了学科交叉与融合。由于两亲性高分子可构建胶束和囊泡载体,因此二茂铁高分子载体为各类疏水和亲水药物的机械力应答递送提供了新的平台技术。
图1. 机械力敏感二茂铁高分子纳米药物递送系统示意图
相关研究成果以“Mechano-Responsive Leapfrog Micelles Enable Interactive Apoptotic and Ferroptotic Cancer Therapy” 为题发表在《Advanced Functional Materials》杂志,天津大学是第一作者单位,药学院博士生李瑶同学为论文第一作者。该研究工作得到了药学院分析中心各位老师的大力支持和帮助。