Folate receptor-targeted PLGA-PEG nanoparticles for enhancing the activity of genistein in ovarian cancer

一、文献基础信息

· 标题：Folate receptor-targeted PLGA-PEG nanoparticles for enhancing the activity of genistein in ovarian cancer

· 期刊：Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology

· DOI：10.1080/21691401.2022.2118758

· 原文链接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21691401.2022.2118758

· 发表时间：2022-11-03

· 作者：Arjun Patra, Swaha Satpathy, Pradeep K. Naik, Mohsin Kazi, Muhammad Delwar Hussain

· 通讯作者：Muhammad Delwar Hussain

二、文献核心主要内容

研究背景

染料木素（Genistein，GEN）是大豆来源天然异黄酮，具备抗卵巢肿瘤活性；但是水溶性差、体内代谢快、无肿瘤靶向能力，生物利用度低，限制直接给药效果。 PLGA 是 FDA 认可的可降解高分子；PLGA-PEG 两亲嵌段共聚物，PEG 亲水外壳可以降低纳米粒被网状内皮系统清除，延长循环；叶酸（FA）可以靶向绝大多数卵巢癌细胞高表达的叶酸受体（FR）。本文合成 PLGA-PEG-FA 叶酸靶向共聚物，纳米沉淀法制备包载 GEN 的靶向纳米粒，在叶酸受体过表达 SKOV-3 卵巢癌细胞评价递送与*肿瘤效果。

实验方案

1. 聚合物合成 1）活化 PLGA 羧基端，与双氨基 PEG-bis-amine 反应得到 PLGA-PEG-NH₂； 2）叶酸 DCC/NHS 活化得到 NHS-FA，和 PLGA-PEG-NH₂氨基发生酰胺反应，合成靶向共聚物 PLGA-PEG-FA；

2. 纳米粒制备：纳米沉淀法，分别制备三组纳米粒：GEN-PLGA、GEN-PLGA-PEG、GEN-PLGA-PEG-FA；

3. 理化表征：粒径、Zeta 电位、包封率、载药量、体外 PBS（pH7.4）缓释行为；同时测试甘露醇、蔗糖冷冻保护剂对冻干复溶后粒径的影响；

4. 细胞实验：香豆素-6 标记纳米粒做细胞摄取荧光成像；MTT 法评价游离 GEN、三组载药纳米粒对 SKOV-3 细胞的细胞毒性。

关键实验结果

1. 理化性质 

· GEN-PLGA-PEG-FA 纳米粒水合粒径 125.41 ±3.11 nm，GEN-PLGA-PEG 为 104.17 ±1.61 nm；均为负电位；包封率 78-88%，载药量 7.8-8.8 %；

· 体外缓释：pH7.4 条件下持续缓释约 6 天；PEG 修饰的两组纳米粒释放速率高于纯 PLGA 纳米粒；

· 冻干保护：10% 甘露醇可以较好抑制冻干过程中纳米颗粒团聚。

2. 细胞摄取：香豆素-6 荧光示踪，PLGA-PEG-FA 靶向纳米粒在 SKOV-3 细胞摄取显著高于非靶向 PLGA-PEG 纳米粒，叶酸受体介导内吞发挥关键作用。

3. 体外细胞毒性（SKOV-3） 

· 游离 GEN IC₅₀：51.48 μg/mL；

· GEN-PLGA IC₅₀：26.70 μg/mL；

· GEN-PLGA-PEG IC₅₀：23.43 μg/mL；

· GEN-PLGA-PEG-FA IC₅₀：11.98 μg/mL，相比游离 GEN，*肿瘤活性提升 4.3 倍；空白纳米载体几乎无细胞毒性，杀伤效果来源于释放的 GEN。

4. 空白载体安全性：PLGA、PLGA-PEG、PLGA-PEG-FA 空白纳米粒对 SKOV-3 几乎无毒性，高分子载体生物相容性良好。

研究结论

成功合成叶酸靶向 PLGA-PEG-FA 高分子，纳米沉淀制备染料木素载药纳米粒。叶酸靶向纳米粒依靠叶酸受体介导实现 SKOV-3 卵巢癌细胞高效摄取，显著提升 GEN 体外*肿瘤活性；该制剂可实现药物长达 6 天持续释放。本研究仅完成体外细胞层面，需要后续动物体内实验进一步验证体内*肿瘤效果。

研究意义

1. 使用 PLGA-PEG-FA 高分子实现天然黄酮类药物 GEN 的主动靶向递送，解决 GEN 水溶性差、无靶向缺陷；

2. 验证叶酸受体靶向高分子纳米载体用于卵巢肿瘤天然药物递送可行性；

3. 提供 PLGA-PEG-FA 纳米沉淀制备、冻干保护的工艺参数，为同类型黄酮类天然产物靶向纳米制剂提供参考。

三、关键瑞禧产品表格（本文实验用到高分子，瑞禧可供应）

表格

产品整体说明

原文是实验室通过 PLGA-PEG-NH₂与 NHS-FA 化学合成 PLGA-PEG-FA；瑞禧可直接提供PLGA-PEG-NH₂以及成品 PLGA-PEG-FA，省去实验室酰胺合成步骤，直接用于纳米沉淀法制备叶酸靶向载药纳米粒。

四、论文材料部分引用示例（可直接复制）

PLGA-PEG-NH₂ and PLGA-PEG-FA were purchased from Xi’an Ruixi Biological Technology Co., Ltd. PLGA-PEG-NH₂ was conjugated with activated folic acid to obtain folate-targeted copolymer PLGA-PEG-FA. Nanoprecipitation method was adopted to prepare genistein-loaded nanoparticles for folate-receptor-targeted ovarian cancer therapy.

参考文献格式： Patra A, Satpathy S, Naik P K, et al. Folate receptor-targeted PLGA-PEG nanoparticles for enhancing the activity of genistein in ovarian cancer [J]. Artificial Cells, Nanomedicine, and Biotechnology, 2022, 50 (1):228-239.