苏运祥，全学波，闵文凤，乔来聪，李理波，周健



PAMAM树状大分子负载和释放阿霉素的耗散粒子动力学模拟

苏运祥，全学波，闵文凤，乔来聪，李理波，周健

（华南理工大学化学与化工学院，广东省绿色化学产品技术重点实验室，广东广州510640）

采用耗散粒子动力学模拟方法研究了药物输送载体聚酰胺-胺（PAMAM）树状大分子对抗癌药物阿霉素（DOX）的负载和释放行为。构建了PAMAM树状大分子的粗粒化模型，该模型能准确地重现树状大分子的构象性质。考察了PAMAM树状大分子代数（G）对DOX负载以及pH环境对DOX释放的影响。模拟结果表明，PAMAM树状大分子主要通过疏水作用将DOX包封于内部空腔，G6和G7 PAMAM树状大分子的负载能力较强，因为其孔隙率较高，内部有更多的疏水空腔。在低pH环境下，PAMAM树状大分子结构发生变化，DOX分子能快速地从其中释放，主要原因是PAMAM的伯胺、叔胺和DOX伯胺发生质子化，质子化基团间的静电排斥作用使得PAMAM树状大分子发生溶胀，导致其内部空腔暴露，促进了DOX的释放。本工作可以为基于树状大分子的药物输送体系的设计和优化提供参考。

药物输送；树状大分子；包封；模型；介尺度；分子模拟

引 言

目前癌症已经成为威胁人类健康的主要杀手之一，癌症治疗的方法主要有手术切除、放疗和化疗。化疗是属于全身治疗的方法，其治疗剂量和频率由于恶心、脱发、骨髓抑制、免疫力下降、心脏毒性等副作用而受到限制[1]。此外，大多数化疗药物水溶性差，难以被吸收利用。因此，开发新型的药物输运载体来提高抗癌药物的溶解度和降低其毒副作用显得十分重要，要解决这些问题首先需要理解载体和药物分子间的相互作用机制。……