PGlu-nitroimidazole是一种由聚谷氨酸(Polyglutamic acid, PGlu)与硝基咪唑类化合物(Nitroimidazole)通过化学修饰构建的多功能高分子药物载体或前药系统。该结合物结合了PGlu的生物相容性、可降解性及功能化潜力,以及硝基咪唑的抗菌、抗厌氧菌和抗tumour活性,尤其在tumour诊疗一体化、耐药菌感染Treatment 等领域展现出独特优势。
一、优化载体结构:提升 PGlu 的性能适配性
聚谷氨酸(PGlu)作为载体,其分子量、电荷密度、降解速率等直接影响复合物的水溶性、稳定性和药物释放行为,需针对性调整:
调控 PGlu 的分子量与聚合度
低分子量 PGlu(如 < 10 kDa)水溶性更佳,易被细胞摄取,但降解过快可能导致药物释放失控;高分子量 PGlu(如 50-100 kDa)可形成更稳定的纳米结构(如胶束),延长循环时间,但水溶性可能下降。
优化方向:通过发酵或化学合成控制 PGlu 的聚合度,使分子量匹配应用场景。
调整 PGlu 的电荷与修饰度
PGlu 分子链含大量羧基(-COOH),可通过部分酯化或胺化修饰调节电荷密度,减少与带正电物质(如细胞表面)的非特异性结合,或增强与靶标(如tumour细胞表面受体)的相互作用。
例如:引入羟基(-OH)或聚乙二醇(PEG)侧链,可降低 PGlu 的亲水性过强导致的快速清除,同时减少免疫原性。
控制 PGlu 的降解速率
PGlu 的降解依赖体内肽酶,可通过化学交联(如用戊二醛轻度交联)减缓降解,或引入易水解的酯键加速降解,使药物释放速率与Treatment 需求匹配。
二、优化硝基咪唑的负载与释放行为
硝基咪唑(如甲硝唑、替硝唑)是功能核心,其负载量、释放动力学直接影响Therapeutic effect ,需解决 “负载率低”“释放不均” 等问题:
提高硝基咪唑的负载效率
利用 PGlu 的羧基与硝基咪唑的氨基(或羟基)通过共价键(如酰胺键、酯键)连接,替代物理包埋,可明显提高负载率。
优化反应条件:在弱酸性环境(pH 5.0-6.0)中进行缩合反应,减少硝基咪唑的硝基还原,同时提高共价结合效率。
设计 stimuli-responsive 释放机制
实现 “按需释放”:利用tumour微环境(低 pH、高还原电位、高酯酶)或外部刺激(如近红外光、超声)触发药物释放。
pH 响应:在 PGlu 与硝基咪唑的连接键中引入酸敏感基团(如腙键、缩醛键),在tumour酸性环境(pH 6.5 以下)中断裂,快速释放药物。
还原响应:引入二硫键(-S-S-),在tumour细胞内高浓度谷胱甘肽(GSH)作用下断裂,释放硝基咪唑。
光响应:通过 PGlu 接枝偶氮苯等光敏感基团,近红外光照射下改变分子构象,促进药物释放。
平衡释放速率与Therapeutic effect
避免 “突释” 导致副作用:通过调节 PGlu 的交联度或硝基咪唑的结合位点密度,使初始释放量控制在Treatment 窗内。
延长释放周期:对 PGlu 进行表面 PEG 修饰,减少巨噬细胞吞噬,延长循环时间,使硝基咪唑在病灶部位持续释放。
三、增强靶向性:减少脱靶效应
通过修饰靶向分子,使 PGlu-nitroimidazole 特异性富集于病灶(如tumour、感染部位),提高局部药物浓度:
主动靶向修饰
表面偶联靶向配体:针对tumour细胞高表达的受体(如整合素 αvβ3、EGFR),连接相应肽段(如 RGD 肽、GE11 肽);针对厌氧bacteria感染,连接bacteria表面多糖的抗体或适配体。
示例:在 PGlu 末端修饰 RGD 肽,可使复合物在tumour部位的富集量提升 3-5 倍,同时降低对正常组织的Poison 性。
被动靶向优化
利用 “高通透性和滞留效应(EPR)”:调控 PGlu-nitroimidazole 的纳米粒径(100-200 nm),使其更易穿透tumourBlood vessels内皮间隙,在tumour组织滞留。
减少表面电荷:通过 PEG 修饰降低 zeta 电位(接近电中性),减少与血液蛋白的非特异性结合,延长循环时间,增强 EPR 效应。
名称:PGlu-nitroimidazole
产品规格:mg/g
纯度:95%+
保存方式:-20℃以下,避光,防潮
保质期限:12个月
用途:科研
温馨提示:仅用于科研,不能用于人体
图:硝基咪唑