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刺激响应型聚合物纳米药物载体递药的进展与思考 【摘要】 二十世纪70年代时，化学家提出，可将高分子材料应用于生物药物领域，使之成为一种改善药物适用性的有效途径 Yatvin, M. B., Weinstein, J. N., Dennis, W. H. Blumenthal, R. Design of liposomes for enhanced local release of drugs by hyperthermia. Science 202, 1290–1293 (1978).。近几十年来，随着纳米科学的极大发展，聚合物纳米材料在生物医用方向如药物传递、医学成像等领域备受关注。其中，刺激响应型聚合物纳米材料是一种可在外界信号刺激下（如pH、磁场、温度、超声、光等）发生形状、结构以及性能等改变的“智能”材料，可利用这种刺激响应的特点来调节其的性状 Yatvin, M. B., Weinstein, J. N., Dennis, W. H. Blumenthal, R. Design of liposomes for enhanced local release of drugs by hyperthermia. Science 202, 1290–1293 (1978). 李永勇，董海青，王康，刺激响应型生物医用聚合物纳米粒子研究进展，中国科学：化学，2010,40，第3期：197~209 【关键词】 药物载体 刺激响应 功能高分子 外生型刺激响应 引言 由于聚合物纳米材料比血红细胞（7-8μm）要小得多，故其能够在血液中自由运行。阿霉素(DOX)与紫杉醇(PTX)是广泛使用的抗癌药，可通过物理包埋或化学键合等途径将阿霉素或紫杉醇等药物结合到其上进行药物传递与释放，而这也是目前聚合物纳米材料在生物医用领域最重要的应用之一。 目前用于载药的高分子纳米材料通常在10-1000nm间，而且具有多种形态结构如胶束、脂质体、树枝状高分子与聚合物纳米粒子等，由于较小的尺寸,使得其可以较为方便的将药物带入细胞,而药物的释放可通过其在聚合物中的扩散或聚合物自身降解来实现控制,聚合物对药物的包封能够起到保护药物不会提前被代谢掉的作用,而药物释放后,载体材料便可通过聚合物的降解排出体外。最关键的是,聚合物比较容易被化学基团修饰,因此可以把一些具有靶向性、生物活性以及刺激响应性的组分结合到聚合物材料上，而这也是科学家一直致力研究的关键领域。 在设计聚合物纳米材料用于载药时，我们希望它同时具有靶向性、生物活性以及刺激响应性，从而相应使药物能最大限度释放在病灶部位，提高载体的生物相容性，并且能在相应刺激下精确响应。刺激响应型纳米材料在外界信号刺激下会产生物理或化学的变化，如分子链结构、表面结构、溶胀、溶解性以及解离等行为。这些刺激信号主要包括一些化学信号，如pH、离子强度、化学物质等，还有一些物理信号，包括温度、磁场、电场与超声等。汪长春教授课题组多年来也一直致力于刺激响应型纳米靶向药物载体的研究并取得了阶段性的成果，如制得了磁性温敏微囊装载阿霉素并进行体外释放试验 Li-Bo Chen, Feng Zhang, and Chang-Chun Wang*，Rational Synthesis of Magnetic Thermosensitive Microcontainers as Targeting Drug Carriers，Small，2009, 5, No. 5, 621–628，温度与pH双重刺激响应型聚合物包覆磁性介孔SiO2微球用于阿霉素缓释 Baisong Chang, Xianyi Sha, Jia Guo, Yunfeng Jiao, Changchun Wang and Wuli Yang*，Thermo and pH dual responsive, polymer shell coated, magnetic mesoporous silica nanoparticles for controlled drug release，J. Mater. Chem., 2011, 21, 9239–9247 | 9239，pH与氧化还原双重响应型聚合物胶束用于药物缓释 Chuan Wei, Jia Guo, Changchun Wang，Dual Stimuli-Responsive Polymeric Micelles Exhibiting “AND” Logic Gate for Controlled Release of Adriamycina，Macromol. Rapid Commun. 2011, 32, 451–455，以及利用磁性MSPs/Ni-LDH核壳结构微球装载阿霉素用于癌症治疗及荧光成像