pH響應性抗癌藥物遞送系統作為靶向藥物釋放的有效平臺已經引起了極大的關注。氧化石墨烯(GO)由于其獨特的性能，包括pH響應性、大比表面積和可調的表面化學性質，已成為一種有前途的納米載體。在這項研究中，我們通過分子動力學模擬，探討了阿霉素(DOX)藥物在氧化石墨烯納米載體上的吸附和釋放行為，并與純石墨烯進行了比較。我們的研究結果表明，氧化石墨烯納米載體對DOX的吸附和釋放優于純石墨烯，證明了石墨烯氧化在藥物遞送系統中的優勢。氧化石墨烯上含氧官能團的存在提高了載藥效率和穩定性。氧化石墨烯的pH響應行為可以控制藥物釋放，由腫瘤組織的酸性環境觸發。這些研究突出了氧化石墨烯納米載體的適用性及其在開發高效和靶向藥物遞送系統方面的潛力。分子動力學模擬為藥物包封和釋放提供了有價值的見解，有助于設計和優化pH響應性藥物遞送系統。
圖1. 分子動力學模擬描述了氧化石墨烯（GO）和阿霉素（DOX）在不同pH條件下的相互作用行為。
圖2. 含DOX藥物的氧化石墨烯（GO）和石墨烯在pH=7和pH=5時隨時間的回轉半徑（Rg）分析：（a）回轉半徑的時間依賴性，（b）平均Rg值。
圖3. 含DOX藥物的氧化石墨烯（GO）和石墨烯在pH=7和pH=5時的時間相關能量分析，范德華（VDW）和靜電學，以及總能量。
圖4. 含DOX藥物的氧化石墨烯（GO）和石墨烯在pH=7和pH=5時的范德華（VDW）和靜電學、總能量的平均值。
圖5. 含DOX藥物的氧化石墨烯（GO）和石墨烯在pH=7和pH=5時的SASA和RMSF分析的平均值：（a）平均SASA，（b）平均RMSF。
圖6. 含DOX藥物的氧化石墨烯（GO）和石墨烯在pH=7和pH=5時圖（a）中的時間依賴性RMSD分析和圖（b）中的平均RMSD值。
相關研究成果由維新大學醫學與藥學學院、研究與發展研究所Quynh Hoang Le等人于2023年發表在Engineering Analysis with Boundary Elements (https://doi.org/10.1016/j.enganabound.2023.09.008 )上。原文：pH-responsive anticancer drug delivery systems: Insights into the enhanced adsorption and release of DOX drugs using graphene oxide as a nanocarrier
轉自《石墨烯研究》公眾號
