刺激响应性高分子是指在周围物理或者化学环境发生较小改变时,其结构和性质可以发生响应性改变的一类高分子。肿瘤组织和正常组织往往具有不同的微环境,同时会释放出特殊的生物信号。利用载药高分子对这种内源性信号的刺激响应,可以实现肿瘤部位的精准药物释放,从而提高药物对患病组织的选择性,减小对正常组织的副作用。
碲元素和硫元素、硒元素同属氧族元素。相比于硫元素和硒元素,碲元素具有更大的原子半径和更低的电负性,使得碲参与形成的化学键键能更低,同时也使碲的低价分子更容易被氧化(图1)。近些年来,清华大学许华平教授课题组发展了一系列两亲性含碲高分子、含碲分子和磷脂分子的共组装体,超支化含碲高分子等体系,它们均对肿瘤组织的活性氧(ROS,含量相当于约100 μmol/L 过氧化氢)具有灵敏的响应性,而不会对正常组织(含量约0.020 μmol/L过氧化氢)作出响应,进而推动了含碲氧化响应性材料的发展。
图1 活性氧响应含碲嵌段高分子
铂类药物具有良好的广谱抗癌活性,是目前临床癌症治疗中使用最多的化疗药物,但是其存在水中溶解度低,缺乏靶向性,毒副作用强以及患者易产生耐药性等问题,往往无法达到理想的临床效果。利用碲与铂之间优异的配位能力,清华大学许华平教授课题组设计合成了一系列碲铂配位组装体,实现了顺铂药物的有效递送并且降低了顺铂的毒副作用。此外,利用吲哚菁绿、卟啉等光敏剂和伽马射线辐照等方式诱导ROS的产生,可以进一步实现化疗和光动力治疗、放射治疗等多元疗法的联合治疗。
上述工作以题为“活性氧响应含碲高分子”专论形式发表在《高分子学报》2021年第8期“庆祝沈家骢院士90 华诞专辑”中,博士生潘烁炯是该专论的第一作者,许华平教授为通讯作者。该项工作得到国家自然科学基金(基金号21734006,21821001)资助。