基于两种同聚物正交组装的电场响应型胶束及其在药物递送中的应用

《Scientific Reports》：Electrical field-responsive micelles based on orthogonal assembly of two homopolymers and its application in drug delivery

　　

摘要

在本研究中，通过聚乙二醇（PEG）与β-环糊精（β-CD）以及聚（L-乳酸）（PLA）修饰的二茂铁（FER）之间的主客体相互作用，构建了一种非共价接枝共聚物，简称PEG-β-CD/PLA-FER。研究采用了分子动力学（MD）和MMPBSA计算方法来分析胶束形成过程、外部电场对胶束结构的影响、自组装动态以及药物载入/释放行为。此外，还通过引导分子动力学模拟（SMD）研究了药物-纳米载体复合物在细胞膜中的吸附与渗透情况。研究结果表明，静电作用和氢键作用是胶束形成的主要作用力；外部电场则可作为推动胶束复合物可逆聚集/解聚的动力。进一步研究了美法仑（MEL）和沙利度胺（THA）这两种药物在这些聚合物胶束上的载入/释放机制。计算得到的总能量值表明，MEL的包封效率高于THA，分别为E_tot=-213.64 kJ/mol和-44.76 kJ/mol。SMD模拟显示，DDS2与细胞膜之间的距离有所减小。在-1 V/nm的外部电场作用下，MMPBSA分析表明该胶束系统的结合自由能更高，为ΔG_bind= -13.57 kcal/mol。总体而言，PEG-β-CD/PLA-FER胶束作为一种对电场响应的药物递送系统展现出巨大潜力，能够提升药物的包封效果。