文献：The Sustainability of Energy Conversion Inhibition for Tumor Ferroptosis Therapy and Chemotherapy

文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202102695

作者：Wei Jiang, Xingyu Luo, Lulu Wei, Shanmei Yuan, Jianfeng Cai,Xiqun Jiang,and Yong Hu

相关产品：mPEG-SS-COOH（甲氧基聚乙二醇-二硫键-羧基）

branched PEI（支链聚乙烯亚胺）

原文摘要：

The hyperactive energy metabolism mostly contributes the tumor cells growth and proliferation. Herein, the intelligent nanoparticles (P-B-D NPs) obtained by loading BAY-876 and doxorubicin (Dox)-Duplex into nanoparticles composed of disulfide bond (S-S) containing polymer are reported, which provide an efficient resistance of tumor cells energy metabolism and tumor growth to conquer malignant tumor. In response to the reducing microenvironment of tumor tissue, the S-S bond can be disintegrated by intracellular glutathione to block the synthesis of lipid repair enzyme-glutathione peroxidase 4 for ferroptosis therapy. More importantly, the released BAY-876 can inhibit the functionality of glucose transporter 1, restricting the glucose uptake of tumor cells to a low energy metabolism status. Meanwhile, Dox-Duplex can interact with ATP to reduce intracellular ATP content and release Dox to kill tumor cells. Collectively, this work offers a new idea for restricting tumor cells energy metabolism to inhibit their proliferation.

mPEG-SS-COOH 是一种聚乙二醇（PEG）衍生物。其中 “mPEG” 代表甲氧基聚乙二醇，甲氧基（-OCH3）在 PEG 链的一端，它可以增加化合物的水溶性和生物相容性。“SS” 代表二硫键（-S-S -），二硫键是一种在特定条件下（如还原环境）可以断裂的化学键。“COOH” 代表羧基（-COOH），羧基是一种具有酸性的官能团，可以参与多种化学反应，如酯化反应、酰胺化反应等。

branched PEI 是指支化聚乙烯亚胺（Polyethylenimine）。它是一种含有大量氨基（-NH2）的聚合物。其分子结构呈支化状，这种支化结构使得它具有较高的氨基密度。与线性 PEI 相比，支化 PEI 有更多的末端氨基，这些氨基赋予了它许多特殊的化学和物理性质。基于mPEG-SS-COOH、 branched PEI的性质，纳米颗粒P-B-D NPs的合成路线如下：

图：合成材料示意

mPEG-SS的制备：将mPEG-COOH、EDC·HCl、 HOBt和 DIPEA加入DMF中，在冰浴下混合。反应后，加入叔丁基保护nh2-乙基-ss-丙酸，DIPEA，反应持续。随后，在室温下磁搅拌混合物中加入TFA。反应后，用气流除去TFA，将混合物转移到透析管中，置于去离子水中，室温下磁性搅拌。值得注意的是，去离子水应每天更换两次，透析管应每天更换一次。收集透析管中的产品，并通过冻干法进行干燥。

mPEG-SS-PEI的制备：将预制的mPEG-SS在DMF中重新分散，并与EDC·HCl、 HOBt和 DIPEA与冰浴混合。搅拌后，在混合物中加入PEI和 DIPEA，再连续搅拌。然后，在透析管中透析。然后，将透析管中的溶液转移到另一个透析管中，搅拌。具体来说，收集透析管外的溶液，通过冻干干燥溶液获得mPEG-SS-PEI。

制备mPEG-SS-PEI-DSPE：用EDC·HCl、HOBt和DIPEA在DMF预活化的HOOC-DSPE与mPEG-SS-PEI混合，以一定的摩尔比生成mPEG-SS-PEI-DSPE。反应结束后，将混合物转移到透析管，磁搅拌，然后将悬浮液转移到新的透析管，在去离子水和DMF的混合物中进行另一次透析。最后，收集外周溶液，再次透析，以去除DMF的溶剂。通过冻干法获得分离纯化的mPEG-SS-PEI-DSPET。

BAY-876@（mPEG-SS-PEI-DSPE-Dox-双相）纳米颗粒（P-B-D NPs）的制备：

将mPEGSS-PEI-DSPE和Dox-双相通过超声波在去离子水中混合形成悬浮液。然后加入 BAY-876。应用连续超声波提高混合物的温度，悬浮液开始清除。反应一定时间后，混合物变得完全透明，所有氯仿蒸发。最终产物经浓缩后，经冻干法干燥。用部分Cy5.5-PEG-SS-PEI-DSPE制备Cy 5.5标记的P-B-D NPs。

图：表征图像 

结论：

该文献成功制备了基于mPEG-SS-COOH、 branched PEI合成的纳米颗粒P-B-D NPs。实验表明，合成的纳米颗粒P-B-D NPs能够有效抵抗tumour细胞能量代谢和tumour生长，还能限制tumour细胞的葡萄糖摄取到低能量代谢状态。综上，纳米颗粒P-B-D NPs为限制tumour细胞的能量代谢以抑制其增殖提供了一个新的思路