近日,中国科学院化学研究所李峻柏(点击查看介绍)课题组在共价组装多巴胺基纳米药物领域取得新进展。相关论文发表在Chemical Communications(《化学通讯》)杂志上。该工作不仅为多巴胺基纳米材料的可控构建提供了新的策略,而且为多巴胺基纳米材料性能开发提供了新的思路。
近年来,李峻柏课题组一直围绕多巴胺基微纳米材料在生物医药领域的应用开展相关研究。前期的一系列研究表明:利用多巴胺在碱性条件下的氧化自聚合反应,在胰岛素微粒表面可以制备形貌可控的聚多巴胺微胶囊。微胶囊表面富含酚羟基和氨基等活性基团,易于修饰荧光分子,有利于药物输送过程的监测(J. Colloid Interf. Sci., 2017, 487, 12)。他们还发现在碱性缓冲溶液中,杂多酸分子磷钨酸的加入不仅能够抑制多巴胺的氧化自聚合反应,磷钨酸还能与多巴胺分子共组装形成规整的花状分级纳米结构。二者共组装的驱动力主要是氢键和静电相互作用。化疗药物阿霉素的负载和释放实验表明,该花状分级纳米结构具有pH响应性的药物释放性能(Chem. Eur. J., 2014, 20, 499)。进一步,该课题组将多巴胺基纳米材料在肿瘤治疗领域的应用整理撰写综述文章,详细介绍多巴胺基纳米材料的种类、性质及其在癌症诊断与治疗领域的应用进展。
在前期工作的基础上,该课题组的研究人员继续深入研究多巴胺与其他分子的共组装性质,打破常规,设计构建了多巴胺与生物交联剂京尼平分子的共价组装体系。研究发现,如此制备的新型多巴胺基纳米颗粒在激光照射下能够产生单线态氧,可作为肿瘤光动力疗法的本征光敏剂。此外,多巴胺分子中的邻苯二酚基团还能够与化疗药物硼替佐米(Bortezomib)通过动态硼酸酯键交联。利用硼酸酯键的pH响应性质,很方便地实现了化疗药物在肿瘤微酸性环境下的可控释放。从而构建一个集光动力治疗与化疗于一体的联合治疗高效抗肿瘤纳米平台。
图 1 负载硼替佐米的多巴胺基纳米颗粒应用于抗肿瘤联合治疗的示意图
西安石油大学李红博士为该研究论文的第一作者,硕士生赵媛媛为第二作者,中国科学院化学研究所贾怡博士和李峻柏研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基金、陕西省高校科协青年人才托举计划等项目的资助。
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Covalently assembled dopamine nanoparticle as an intrinsic photosensitizer and pH-responsive nanocarrier for potential application in anticancer therapy
Hong Li, Yuanyuan Zhao, Yi Jia, Chengtun Qu, Junbai Li
Chem. Commun., 2019, DOI: 10.1039/c9cc08294h
导师介绍
李峻柏
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