设计并评估基于π-π堆叠驱动的聚合物纳米颗粒，用于协同递送siRNA和伊立替康

《Journal of Pharmaceutical Innovation》：Design and Evaluation of π-π Stacking-driven Polymeric Nanoparticles for Co-delivery of siRNA and Irinotecan

π-π堆积纳米递送系统协同递送siRNA与伊立替康，解决肿瘤微环境中药物共递送难题，提高载药效率并增强抑癌协同效应。

　　

摘要

目的

化疗-基因联合疗法为克服肿瘤微环境的挑战提供了一种有前景的策略，旨在提高治疗效果并减少副作用。然而，核酸和化疗药物的独特性质给使用纳米颗粒（NPs）共同输送带来了重大挑战。本研究提出了一种基于π–π堆叠相互作用的新纳米颗粒输送系统，以促进siRNA和盐酸伊立替康（IR）的共同输送。

方法

通过活性开环聚合（ROP）技术合成了一系列具有不同芳香侧基的两亲性嵌段共聚物。首先通过静电相互作用形成siRNA和IR的复合物。随后，通过聚合物上的芳香基团与IR分子上的芳香基团之间的π–π堆叠相互作用，组装出聚合物/核酸/化疗药物复合纳米颗粒。利用动态光散射（DLS）测量纳米颗粒的粒径（D_h）和ζ电位（ζ）。通过紫外-可见光谱（UV–Vis）确定IR的负载效率（EE）和负载能力（LC）。用聚合物@siPLK1&IR纳米颗粒处理HeLa-Luc细胞，通过MTT测定评估萤光素酶基因沉默效应和细胞毒性。

结果

使用mPEG作为引发剂，通过苯基或萘基取代的戊内酯单体的ROP反应，获得了具有精细化学结构和窄分子量分布的嵌段共聚物。选定的聚合物（PPLB6、PPLN5、PPLN6和PPLV4）可以通过π–π堆叠相互作用结合siRNA和IR复合物，并形成球形纳米颗粒（D_h = 121–173 nm；ζ = ?11.8至?22.4 mV）。含有芳香基团的聚合物比非芳香性的PPLV4具有更高的IR负载效率（EE：57.5–63.9%）和负载能力（LC：2.79–3.09%），这证实了π–π堆叠相互作用增强了药物负载效果。在pH 5.5条件下，72小时内IR的释放量约为57–70%，而在pH 7.4条件下为42–50%。这些纳米颗粒的储存稳定性良好，可保存长达7天。在HeLa细胞中，含有芳香基团的聚合物@siPLK1&IR纳米颗粒（每孔3 μg/mL IR + 300 ng siPLK1）比聚合物@IR纳米颗粒或非芳香性的PPLV4@siPLK1&IR纳米颗粒表现出更强的细胞毒性，表明具有协同治疗效应，以及π–π堆叠相互作用在载药纳米颗粒中的益处。

结论

研究结果表明，这种基于π–π堆叠的纳米颗粒输送系统能有效促进siRNA和IR的共同输送，为核酸和化疗药物的共同输送系统设计提供了宝贵的见解。