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  聚合物納米自組裝體作為藥物遞送系統在癌癥治療中受到越來越多的關注，因為它們可以規避小分子藥物的一些藥理學限制，例如水溶性差、非特異性分布、全身毒性等。此外，刺激響應性聚合物納米組裝體通過響應內源刺激（如pH變化、氧化還原梯度、酶等）或外源刺激（如光、溫度變化、超聲波、磁場）可以控制藥物的釋放，從而進一步提高藥物的生物利用度。 這些刺激源中，光刺激由于其方便的遠程控制和出色的時空分辨率而受到格外的關注。然而，光響應的聚合物納米自組裝體的抗腫瘤應用往往受限于光的弱組織滲透性，這會導致藥物釋放的不完全。這項工作旨在將可用作光動力療法（PDT）的釕金屬配位化合物與含硫醚的聚類肽通過配位作用進行結合，得到的含釕的兩親性聚類肽通過納米沉淀形成納米自組裝體。這些納米組裝體在紅光的照射下會裂解，釋放金屬配合物，同時增強活性氧的產生，此協同效應可以用于提高光動力療法和光響應藥物釋放化療的效率 （見圖1）。

圖 1. (A)各種化合物的結構。(B) 紅光 (625 nm) 照射下的 PolyRu 膠束和囊泡。

圖 2. PEG₄₅-b-PMeSPG₁₈以及 含Ru 配位化合物的 PEG₄₅-b-PMeSPG₁₈ (PolyRu) 的合成路線。

圖 3. PolyRu 納米自組裝體的表征。使用 DMF 作為有機共溶劑可以形成的 PolyRu納米膠束，平均水合粒徑為 21± 1 nm 。 使用 THF/丙酮 = 1/1 作為有機共溶劑可以形成的PolyRu 納米囊泡，平均水合粒徑為59 ± 2 nm。

圖 4. 通過紫外-可見吸收光譜進行PolyRu 嵌段聚合物和 PolyRu 納米自組裝體中 Ru-S 配位鍵的穩定性與光裂解特性分析。圖 4A, 4B 與4C是在無光暗條件下得到的，其表明自組裝體增強了 PolyRu 共聚物中 Ru 部分的暗穩定性，這可以解釋為水不易進入聚合物膠體的疏水核或層。圖 4A, 4B 與4C是在625 nm光照射下得到的，其表明在PolyRu膠束和囊泡中也觀察到典型的金屬-配體電荷轉移帶（ MLCT ）的紅移。然而， PolyRu 膠束和囊泡達到最大紅移的時間比 PolyRu 長得多。

圖 5. DCFH 檢測紅光照射下樣品中 ROS 的產生以及光誘導膠束與囊泡的結構破裂研究。紅光照射 24 分鐘后，PolyRu 膠束和囊泡中的 DCF發射強度達到游離 Ru 配位化合物的兩倍 （圖5B，C，D，E）。并且隨著光照時間的變化，膠束與囊泡的尺寸與粒子濃度不斷降低（圖5F）。PolyRu自組裝體具有更強的 ROS 產生效率，這可能與硫醚基團氧化導致 PolyRu組裝體發生的破裂有關。由于Ru均勻地分布在疏水層或核中，在破裂過程中囊泡和膠束里出現的高比表面積的多孔結構可以提高氧的吸收并促進氧與釕基光敏劑的接觸，進一步提高ROS的產生效率。

圖 6. PolyRu 膠束和囊泡的細胞攝取和細胞內 ROS 檢測。(A). ζ 電位測試表明PolyRu 膠束和囊泡呈現這可能是由于具有較大的正 ζ 電位，有利于其細胞攝取。(B). Ru在細胞內被有效檢測到。PolyRu膠束和囊泡與細胞孵化后，測得的細胞內Ru含量均高于單獨Ru配位化合物與細胞孵化后測得的數據，這可能由于納米顆粒的內吞途徑不同所致。(C). 流式細胞儀檢測紅光照射 30分鐘后細胞內 PolyRu 膠束、囊泡、 Ru 配位化合物產生的 ROS，DCFH氧化成的DCF為熒光探針。PolyRu 膠束和囊泡產生的 ROS明顯多于Ru 配位化合物。

表1.PolyRu 納米膠束和囊泡的細胞毒性測定。

  這項工作以“Red-Light-Responsive Polypeptoid Nanoassemblies Containing a Ruthenium(II) Polypyridyl Complex with Synergistically Enhanced Drug Release and ROS Generation for Anticancer Phototherapy”為題發表在《Biomacromolecules》（DOI: 10.1021/acs.biomac.3c00949 ）期刊上。法國巴黎文理大學巴黎高科化學學院博士生馬燕東為第一作者，李敏慧教授為通訊作者。該工作得到了 CNRS的MITI 跨學科項目，廣州菁英計劃留學基金以及中國國家留學基金委的資助與支持。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.biomac.3c00949