文献：Dissolving microneedles integrated with pH-responsive micelles containing AIEgen with ultra-photostability for enhancing melanoma photothermal therapy

文献链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/bm/d0bm00914h/unauth

作者：Sihui Wei , Guilan Quan , Chao Lu , Xin Pan , Chuanbin Wu

相关产品：mPEG 5k -PAE 10k（甲氧基聚乙二醇-聚酰胺-胺）

原文摘要：

Photothermal therapy (PTT) based on aggregation-induced emission luminogen (AIEgen) is very promising for superficial tumor therapy due to the superior photostability and photothermal conversion efficiency of AIEgens. However, the systemic administration of AIEgen remains challenging, mainly because of solubility dissatisfaction and biodistribution. Here, a dissolving microneedle (MN) system loaded with AIEgen (NIR950) was developed for topical administration to treat malignant skin tumor melanoma. Firstly, NIR950-loaded polymeric micelles (NIR950@PMs) were prepared via a nanoprecipitation method to increase the drug solubility. Then, micelles were concentrated on needle tips of MN (NIR950@PMs@MN) by a two-step molding method. NIR950@PMs showed no distinct decline in emission intensity under continuous laser irradiation for an hour. Moreover, the pH-responsive micelles can be protonated in an acidic tumor microenvironment to facilitate the intracellular uptake. By virtue of dissolving MN, NIR950@PMs could rapidly accumulate at the tumor site and reach a suitable temperature for killing cancer cells under laser irradiation. With only single administration and one-time laser irradiation, the NIR950@PMs@MN could notably eliminate melanoma tumors with a low dose of NIR950. Overall, this dissolving MN system loaded with NIR950 showed remarkable photostability and also achieved a valid photothermal effect, which indicate great potential for clinical superficial tumor therapy.   

mPEG 5k-PAE 10k：mPEG 是甲氧基聚乙二醇。它是一种聚乙二醇的衍生物，在一端有一个甲氧基（-OCH₃）基团。聚乙二醇具有良好的水溶性、生物相容性和低poison性等特点，在化合物递送、生物材料表面修饰等诸多领域有应用。PAE 可能是聚酰胺-胺（Polyamidoamine）的缩写。聚酰胺-胺是一类树枝状大分子，具有分子结构，分子内部有大量的胺基和酰胺基，这种结构使得它们在基因传递、化合物缓释等方面有潜在的应用价值。基于mPEG -PAE 的性能，NIR950 @ PMs @ MN的合成如下：

 图：PAE结构式

制备 NIR950@PMs：

选择合适的聚合物材料，将其溶解在有机溶剂中，配制成一定浓度的聚合物溶液。然后，在搅拌条件下，将聚合物溶液缓慢滴加到含有表面活性剂的水溶液中，通过自组装形成聚合物胶束。可以通过调节聚合物与表面活性剂的比例、溶液浓度、滴加速度等因素来控制胶束的粒径和形态。将合成好的近红外染料 NIR950 溶解在适量的有机溶剂中，配制成一定浓度的染料溶液。然后将染料溶液缓慢滴加到上述制备好的聚合物胶束溶液中，在避光条件下搅拌反应一段时间，使 NIR950 充分负载到聚合物胶束中。反应结束后，通过透析或超滤等方法去除未负载的染料和有机溶剂，得到 NIR950@PMs。

合成 NIR950@PMs@MN：

将mPEG-PAE 和制备好的 NIR950@PMs 分别溶解在适当的溶剂中，配制成一定浓度的溶液。同时，准备好所需的磁性纳米粒子（MN），并对其进行表面修饰，使其具有良好的水溶性和稳定性。将 NIR950@PMs 溶液和磁性纳米粒子溶液混合均匀，然后在搅拌条件下缓慢滴加 mPEG-PAE 溶液，控制反应温度和反应时间。在此过程中，mPEG-PAE 会通过物理吸附或化学键合等方式包裹在 NIR950@PMs 和磁性纳米粒子的表面，形成 NIR950@PMs@MN 复合纳米粒子。反应结束后，通过离心分离或超滤等方法收集复合纳米粒子，并用去离子水多次洗涤，以去除未反应的物质和杂质。

图：NIR950 @ PMs @ MN机制示意 

结论：

该文献成功制备出基于mPEG -PAE 合成的NIR950 @ PMs @ MN。mPEG - PAE 在合成 NIR950@PMs@MN 中作为一种有效的载体材料，有助于构建多层结构的纳米体系，调节纳米粒子的性质，实现有效负载和控制释放。实验表明，装有NIR950的可溶解MN系统显示出显着的光稳定性，并且还达到了有效的光热效果。