文献：A Photocleavable Amphiphilic Prodrug Self-Assembled Nanoparticles with Effective Anticancer Activity In Vitro

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作者：Ji Chen ,Guotao Li ,Qihong Liu , Yan Liang , Miaochang Liu , Huayue Wu and Wenxia Gao

相关产品：mPEG-NH2 甲氧基聚乙二醇-氨基

原文摘要：Accelerating degradation of prodrug is an effective strategy for improving the

pharmacological action. A photocleavable amphiphilic prodrug of methotrexate-coumarin derivative-PEG conjugates (MTX-AMC-PEG) with photo-triggered breakage to release clinical drug under laser irradiation was fabricated and self-assembled into nanoparticles for chemotherapy.

The nanoparticles exhibited good intracellular uptake and excellent photolysis release of MTX,

which resulted in efficient anticancer activity in vitro with laser irradiation. This research provides a way to fabricate photocleavable prodrug nanoparticles with stimuli-triggered drug release behavior.

mPEG-NH2是由聚乙二醇链段和氨基组成聚乙二醇衍生物。其中甲氧基封端赋予了其一端化学稳定性。氨基是一个活性官能团，使得这种化合物具有很高的反应活性。它可以与多种含有羧基、活性酯、醛基等官能团的化合物发生反应。可用于修饰化合物分子，增加化合物的水溶性和稳定性，同时，也可以用于修饰生物材料表面，比如修饰植入材料，提高生物相容性。在有机合成中，可作为一种重要的连接剂，用于构建复杂的有机分子结构。引用的这篇文献制备了一种甲氨蝶呤-香豆素衍生物-peg偶联物（MTX-AMC-PEG）并自组装成纳米颗粒。该纳米颗粒具有良好的细胞内摄取能力和良好的光解释放能力。制备方法如下：

图：MTX-AMC-PEG共轭物的合成过程

MTX-AMC-PEG共轭物的合成

化合物1：:将AMC、二异丙基乙胺、溴乙酸叔丁酯和碘化钠在乙腈中搅拌。该混合物被过滤浓缩溶剂。残渣溶解在乙酸乙酯中，用饱和盐水洗涤，用无水硫酸钠干燥。溶剂在真空中蒸发得到一种黄色的油。粗产物经硅柱层析纯化。

化合物2：将化合物1溶解在对二甲苯中，加入SeO2，将混合物搅拌过滤黑硒，浓缩溶液得到棕色残余油。粗产物在甲醇中用硼氢化钠还原。悬浮液用盐酸中和，然后用蒸馏水稀释。将混合物在真空中浓缩，用二氯甲烷萃取。有机相用水和盐水洗涤，在无水硫酸钠上干燥，然后在真空中蒸发。粗产物经柱层析纯化。

化合物3：将化合物2搅拌在TFA/H2O/CH2Cl2的混合物中，将溶液浓缩，将残渣溶解于CH3CN/H2O的混合溶剂中，冻干。

化合物4：:整个过程都是在黑暗中进行的。将复方米托蒽醌溶于DMSO中。在混合物中加入EDC，搅拌。加入NHS再搅拌。在混合物中加入化合物3搅拌，依次加入EDC和NHS。加入mPEG-NH2搅拌。将混合物滴加入冷冻乙醚中，搅拌，过滤后的残渣被再沉淀三次。将溶解在去离子水中的残渣在室温下进行透析。将溶液进行冻干。

将MTX-AMC-PEG溶解于乙醇中。将溶液滴加入去离子水中，搅拌，然后用去离子水透析，浓缩。

图：甲氨蝶呤-香豆素衍生物聚乙二醇（MTX-AMC-PEG）结合Prodrug自组装成通过光溶解光响应释放的纳米颗粒

结论：为了加速纳米颗粒中MTX的释放，在两亲性MTX-AMC-PEG偶联物中引入了一个光响应部分作为Prodrug。探讨了mPEG-NH2参与制备的Prodrug自组装成纳米颗粒和化合物在激光照射下的释放情况。激光照射导致AMC光解，AMC部分酯键的裂解进一步破坏了纳米颗粒的结构，从而触发MTX的快速释放。MTX在激光照射下的光敏释放具有良好的体外活性。