一种新型红光响应型含钌嵌段共聚物的设计：共聚物在水中自组装成胶束，在红光激发下，成功释放钌-抗癌药复合物用于乏氧肿瘤的治疗。今天给大家分享一篇发表在AdvancedFunctionalMaterials上的文章，标题为Red-Light-ControlledReleaseofDrug–RuComplexConjugatesfromMetallopolymerMicellesforPhototherapyinHypoxicTumorEnvironments，本文的通讯作者是中国科学技术大学/德国马普高分子研究所的吴思教授、国家纳米科学中心的梁兴杰研究员以及美因茨大学VolkerMail?nder教授。其中，吴思教授围绕光响应高分子开展基础研究，目前研究的光响应材料包括偶氮苯高分子、含钌配合物的金属有机高分子和上转换纳米粒子复合材料等。近年来的基础研究和临床试验表明，钌配合物是铂类药物很有前途的替代药物。其中，具有光活化性能的钌配合物由于可以增加对肿瘤和正常细胞之间的选择性已被提出用于肿瘤的光疗。钌配合物的光毒性产生于两种不同的机制。一种机制是使用钌配合物进行光动力治疗(PDT)，在光照下将氧气转化为单线态氧进而杀伤肿瘤细胞；另一种机制是通过配体光取代反应释放具有细胞毒性的配体或钌配合物用于光激活化疗(PACT)。由于实体肿瘤微环境缺氧，传统的光动力疗法在抗癌治疗中效果不佳。相比之下，使用钌配合物进行PACT比PDT更适合乏氧肿瘤的治疗。本篇文献中作者报道了一种红光响应型含钌嵌段共聚物（PEG-b-P(CPH-co-RuCHL)），可以用于肿瘤缺氧环境下的光激活化疗。该嵌段共聚物由亲水聚(乙二醇)部分和疏水含钌部分组成，在溶液中可自组装成胶束输送到肿瘤部位，并通过内吞作用被缺氧的癌细胞吸收，在红光照射下可诱导CHL-Ru偶联物（即[Ru(CHLtpy)(biq)(H2O)]2+，CHL：商业抗癌药物苯丁酸氮芥）从胶束中释放，抑制肿瘤细胞的生长。由于光诱导药物释放过程不依赖于氧气，此聚合物胶束适合在缺氧环境下对抗肿瘤细胞。作者首先通过TEM,DLS等对形成的胶束进行了表征，研究显示胶束在水和生理盐水溶液中分散性和稳定性良好，即使在孵育3天后，粒径变化也不显著。为了实现在体内的应用，作者使用红光来触发光反应，从紫外吸收光谱中可以明显看出胶束在红光照射后MLCT带从nm红移到nm，表明[Ru(CHLtpy)(biq)(H2O)]2+从原聚合物中分离出来；在测量药物的释放率实验中，在加大光照辐照剂量下有84%的[Ru(CHLtpy)(biq)(H2O)]2+可被释放出来，进一步证明了在红光照射下可诱导CHL-Ru偶联物从胶束中释放。在体外的细胞实验中，作者使用HeLa细胞对该聚合物胶束的细胞毒性进行评估，结果表明，两种抗癌基团具有协同的抗肿瘤效应，对常氧和乏氧的癌细胞均有细胞毒性。接下来，他们进一步研究了该胶束在HeLa细胞中的摄取情况。在自组装的过程中，将疏水性染料装入胶束内核中进行荧光示踪，随后又将载染剂的胶束用Hoechst染色细胞核来进行细胞定位。共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)显示经胶束处理后的细胞胞质中出现明显的绿色荧光，表明胶束已成功地被癌细胞摄取。此外，聚合物胶束也被应用于荷瘤小鼠模型中。作者通过监测14天以上的肿瘤体积来评估各组的抗癌效果，其中经聚合物胶束与光照处理的小组显示了有效的抑制肿瘤生长的作用。为了进一步研究PEG-b-P(CPH-co-RuCHL)的体内安全性，作者对小鼠的心、肝、脾、肺和肾等主要器官进行了组织学分析，在胶束+光处理组的HE染色图像中，未发现器官切片的生理形态损伤或变化；在治疗过程中，聚合物胶束也不会对小鼠造成任何毒副作用，对血液和健康组织具有良好的生物相容性。因此，这种新型红光响应型含钌聚合物为光治疗缺氧肿瘤提供了一个新的平台，也为PACT治疗缺氧肿瘤的聚合物疗法的设计开辟了一条新的道路。本文作者：ZZL原文链接：
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