众所周知,由聚合物制成的纳米粒易被单核吞噬系统(MPS)捕获并迅速从血液中清除,而经亲水性聚合物(如聚乙二醇)修饰的纳米粒在血液中的循环时间显著延长,从而能够被递送到MPS以外的器官和组织,如肿瘤。长循环已成为纳米药物跨越MPS靶向递送的先决条件。目前,长循环效应研究主要是基于纳米粒所荷载的药物、荧光或放射性标记物的信号。然而,上述传统策略存在缺陷,常常导致对长循环效应的认知偏差。
基于此,该论文中采用一种新型的具有聚集导致淬灭(Aggregation-caused quenching, ACQ)的荧光探针标记载阿霉素的mPEG-PCL纳米粒,对比其体内“粒子/药物”动力学,对长循环效应进行再评价。ACQ探针能以分子形式包载在mPEG-PCL纳米粒内核中发出荧光,一旦纳米粒降解,探针释放后,遇水则通过分子间π-π相互作用而聚集,导致荧光完全淬灭。因此,通过监测探针荧光强度的变化可实现对mPEG-PCL纳米粒的示踪与定量分析。纳米粒包载模型药物阿霉素,通过同步监测粒子和药物的动力学曲线,重新认识纳米粒的长循环效应。同时,通过修饰不同密度、链长的PEG及改变粒径大小,研究其对纳米粒长循环效应的影响。结果标明,尽管长循环效应较弱,PEG修饰或减小粒径仍然能增加相应纳米粒及药物的血循环时间。比较粒子和药物的动力学曲线发现,药物在血液中的清除更为迅速,揭示药物在血液中存在泄漏行为。肝脏是纳米粒和药物富集最多的器官,随PEG修饰及粒径减小而降低。该研究结果对纳米药物的设计及转化具有指导意义。
文章著录:
The long-circulating effect of pegylated nanoparticles revisited via simultaneous monitoring of both the drug payloads and nanocarriers
Acta Pharm Sin B 2021, DOI: 10.1016/j.apsb.2021.11.016. (IF=11.413)
Wufa Fan, Haixia Peng, Zhou Yu, Luting Wang, Haisheng He, Yuhua Ma, Jianping Qi, Yi Lu, Wei Wu*
范武发博士目前在浙江大学化学化工学院申有青教授课题组进行博士后研究。