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酶触发聚合物囊泡-核交联胶束转变用于响应性抗菌剂释放
  • ISSN号:1000-3304
  • 期刊名称:《高分子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O631.1[理学—高分子化学;理学—化学]
  • 作者机构:中国科学院软物质化学重点实验室、中国科学技术大学高分子科学与工程系,合肥230026
  • 相关基金:国家自然科学基金(基金号51690150,51690154,21674103); 国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项(项目号2016YFE0129700)资助项目
中文摘要:

通过使用药物运载体系来提高抗菌物质的使用效率是应对抗生素耐药性的有效途径.本文报道了一种制备细菌酶响应聚合物囊泡作为"智能型"抗菌剂载体的方法.通过可逆加成-断裂链转移聚合(RAFT)制备的脂酶和硝基还原酶响应的二嵌段共聚物PEG-b-PA和PEG-b-PN,能够在水溶液中自组装形成聚合物囊泡组装体.该囊泡组装体在没有酶存在的条件下相对稳定,而在脂酶或硝基还原酶的作用下发生从囊泡到核交联胶束的形貌转变.基于这一转变过程实现了负载在囊泡中的抗菌剂(三氯生,抗菌肽Parasin Ⅰ和溶菌酶)的选择性释放,并研究了针对大肠杆菌(E.coli,革兰氏阴性菌)、金黄色葡萄球菌(S.aureus,革兰氏阳性菌)和白色念珠菌(C.albicans,真菌)的生长抑制效果.

英文摘要:

The optimization of the efficacy of currently available antibiotics by taking advantage of drug delivery systems has emerged as an alternative methodology to combat the severe threat of antimicrobial resistance, which can in part bypass the challenges for developing brand new antimicrobial agents. Herein, we report a new strategy to design and fabricate bacterial enzyme-responsive polymersomes as "smart" antimicrobial delivery carriers. Lipase(Lip)-and nitroreductase(NTR)-responsive amphiphilic block copolymers(BCPs), poly(ethylene glycol)-b-poly(2-((((4-acetoxybenzyl)oxy)carbonyl)amino)ethyl methacrylate)(PEG-b-PA) and poly(ethylene glycol)-bpoly(2-((((4-nitrobenzyl)oxy)carbonyl)amino)ethyl methacrylate)(PEG-b-PN), consisting of enzyme-reactive pendent chains, were synthesized through reversible addition-fragmentation chain transfer(RAFT) polymerization. The resultant BCPs self-assembled into vesicles with hydrophilic PEG coronas and hydrophobic enzyme-reactive bilayers. The as-assembled vesicles were relatively stable in aqueous solution but they underwent enzymatic degradation with the formation of core cross-linked(CCL) micelles through aminolysis reaction from decaged carbamate linkages. Several antimicrobial agents, including hydrophobic triclosan(TCN), hydrophilic antibacterial peptide(Parasin I), and therapeutic protein lysozyme(Lyz), were encapsulated into the enzymeresponsive polymersomes either within the aqueous interiors or hydrophobic bilayer membranes. We demonstrated that the enhanced release of encapsulated antibacterial agents as well as antimicribial activities against Gram-negative(E. coli), Gram-positive(S. aureus) bacteria, and fungi(C. albicans), could be achieved when triggered by Lip or NTR.

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期刊信息
  • 《高分子学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国化学会 中国科学院化学研究所
  • 主编:张希
  • 地址:北京市海淀区中关村北一街2号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:gfzxb@iccas.ac.cn
  • 电话:010-62588927
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3304
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1857/O6
  • 邮发代号:2-498
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国高分子图书馆,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:19174