分享自:

多糖作为两亲性嵌段共聚物的亲水性构建块用于纳米载体的设计

期刊:pharmaceuticsDOI:10.3390/pharmaceutics16040467

本文档属于类型b(综述论文)。以下是针对文档《Polysaccharides as a hydrophilic building block of amphiphilic block copolymers for the conception of nanocarriers》的学术报告:


作者与发表信息
本文由Aijing Lu(隶属中国四川大学的NMPA医疗器械监管科学研究院)和Suming Li(法国蒙彼利埃大学的欧洲膜研究所)共同撰写,于2024年3月27日发表在期刊《Pharmaceutics》(卷16,第467页)上,主题为多糖作为两亲性嵌段共聚物的亲水组分在纳米载体设计中的应用。


论文主要观点与论据

  1. 多糖在药物递送系统中的核心作用
    多糖(如纤维素、透明质酸、壳聚糖等)因其生物相容性、可降解性和结构多样性,成为构建纳米载体的理想亲水组分。文档指出,多糖的还原末端(reducing end)可通过化学反应与疏水聚合物嵌段(如聚乳酸PLA、聚己内酯PCL等)共价连接,形成结构可控的两亲性共聚物。这类材料能自组装成胶束(micelles),其疏水内核可包裹疏水药物,亲水外壳则延长血液循环时间并提高靶向性。例如,Lu等人开发的HPMC-PLA(羟丙基甲基纤维素-聚乳酸)共聚物胶束成功负载紫杉醇(paclitaxel),在肿瘤细胞中显示显著毒性(数据支持见参考文献[33])。

  2. 多糖嵌段共聚物的合成方法学
    文档详细分析三种主要合成策略:

    • 还原胺化(Reductive amination):通过多糖还原末端的醛基与氨基封端的聚合物(如聚苯乙烯PS)反应生成仲胺键。Bosker等人通过此方法合成了Dextran-PS嵌段共聚物(分子量12 kDa),但反应速率慢且需纯化副产物(参考文献[32])。
    • 肟连接(Oxime ligation):利用醛基与羟胺的高效反应,Novoa-Carballal等人实现了透明质酸(HA)与聚乙二醇(PEG)的一锅法合成,无需催化剂(参考文献[44])。该方法对高分子量多糖(>40 kDa)仍有效,但需定制羟胺衍生物。
    • 链端修饰-核置换(Nucleophilic displacement):Matson实验室通过溴化纤维素三乙酸酯(CTA)的还原末端,引入烯烃作为开环复分解聚合(ROMP)的链转移剂,生成ABA型三嵌段共聚物(图7,参考文献[47])。
  3. 多糖类型与纳米载体性能的关联性
    文档对比了五种多糖的特性及其应用案例:

    • 纤维素衍生物(如HPMC):通过温度响应性凝胶化实现药物缓释,如HPMC-PLA胶束在pH 5.0下的紫杉醇释放速率比pH 7.4快2倍(参考文献[33])。
    • 透明质酸(HA):靶向CD44受体过表达的肿瘤细胞。Jiang等人设计的HA-SS-PCL胶束同时负载阿霉素(DOX)和超顺磁性氧化铁(SPIO),兼具化疗与MRI诊断功能(图10,参考文献[55])。
    • 壳聚糖(Chitosan):阳离子特性使其能与DNA形成复合物用于基因递送。文档引用了一项研究:壳聚糖-b-聚对二氧环己酮(CS-b-PDO)胶束在溶酶体酸性环境(pH 5.0)中快速释放喜树碱(参考文献[61])。
    • 海藻酸钠(Alginate):通过二价金属离子(如Ca²⁺)交联形成pH敏感凝胶,用于5-氟尿嘧啶(5-FU)的结肠靶向释放(参考文献[136])。
  4. 纳米载体的应用优势与挑战
    多糖基共聚物纳米载体可克服传统药物的毒性问题:

    • 优势:减少给药频率(如HPMC-PLA胶束的紫杉醇负载量达15%)、增强肿瘤渗透(胶束尺寸<200 nm)及响应性释药(如氧化还原敏感的HA-SS-PCL胶束在10 mM谷胱甘肽下DOX释放加速)。
    • 挑战:反应转化率低(如还原胺化法仅50-70%)、高分子量多糖的溶解性差(需预先降解或修饰),以及规模化生产的成本问题。

论文的价值与意义
本综述系统总结了多糖基嵌段共聚物的合成策略与结构-性能关系,为靶向药物递送系统的设计提供了分子工程学指导。其科学价值在于:
1. 方法学创新:提出肟连接法等高效合成路径,克服传统偶联反应的局限性;
2. 跨学科整合:将多糖化学与聚合物自组装理论结合,推动生物材料领域发展;
3. 临床转化潜力:列举了多项进入临床前研究的案例(如HA-PLGA胶束用于光动力疗法),为肿瘤治疗提供新思路。

文档的亮点在于首次对比了不同多糖在纳米载体构建中的差异化性能,并强调了还原末端化学修饰的核心地位,为后续研究提供了清晰的技术路线图。

上述解读依据用户上传的学术文献,如有不准确或可能侵权之处请联系本站站长:admin@fmread.com