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An Adjustable pH‐Responsive Drug Delivery System Based on Self‐Assembly Polypeptide‐Modified Mesoporous Silica

化学 介孔二氧化硅 赫拉 Zeta电位 纳米颗粒 药物输送 赖氨酸 共聚物 介孔材料 聚合 生物物理学 体外 高分子化学 核化学 纳米技术 有机化学 聚合物 生物化学 氨基酸 材料科学 催化作用 生物
作者
Chunbo Yang,Zheng-Zheng Shi,Cong Feng,Rui Li,Sihao Luo,Xiangfeng Li,Liping Ruan
出处
期刊:Macromolecular Bioscience [Wiley]
卷期号:20 (6) 被引量:21
标识
DOI:10.1002/mabi.202000034
摘要

Abstract In this study, an adjustable pH‐responsive drug delivery system using mesoporous silica nanoparticles (MSNs) as the host materials and the modified polypeptides as the nanovalves is reported. Since the polypeptide can self‐assemble via electrostatic interaction at pH 7.4 and be disassembled by pH changes, the modified poly( l ‐lysine) and poly( l ‐glutamate) are utilized for pore blocking and opening in the study. Poly( l ‐lysine)‐MSN (PLL‐MSN) and poly( l ‐glutamate)‐MSN (PLG‐MSN) are synthesized via the ring opening polymerization of N‐carboxyanhydrides onto the surface of mesoporous silica nanoparticles. The successful modification of the polypeptide on MSN is proved by Zeta potential change, X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS), solid state NMR, and MALDI‐TOF MS. In vitro simulated dye release studies show that PLL‐MSN and PLG‐MSN can successfully load the dye molecules. The release study shows that the controlled release can be constructed at different pH by adjusting the ratio of PLL‐MSN to PLG‐MSN. Cellular uptake study indicates that the drug is detected in both cytoplasm and nucleus, especially in the nucleus. In vitro cytotoxicity assay indicates that DOX loaded mixture nanoparticles (ratio of PLL‐MSN to PLG‐MSN is 1:1) can be triggered for drug release in HeLa cells, resulting in 88% of cell killing.
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