8种ROS活性氧响应纳米给药系统材料介绍（TK/PPS）
根据肿瘤微环境的特点我们在纳米载药方面设计出一些列智能响应型纳米载体产品，肿瘤组织的PH较低我们设计PH响应型纳米载体、肿瘤组织中有大量的氧化还原物质如：谷胱甘肽和ROS，我们设计出带二硫键或酮缩硫醇或PPS的纳米药物载体，PNIPAM温敏型聚合物胶束材料，西安瑞禧生物科技有限公司在这一方面的产品线非常丰富，并且可以接受各种复杂路线定制合成或制剂定制服务。
 
这篇文章我重点将介绍ROS活性氧对应的介绍和产品：
 
在过去10 年里,刺激响应性载体取得了巨大的成功。在特定环境控制药物的释放中, 刺激响应性载体分为内源性刺激响应性载体和外源性刺激响应性载体[1]。内源性刺激主要是pH[2]和氧化还原物质 (还原性谷胱甘肽、ROS外源性刺激主要是光、超声、磁场和热。
 
ROS 主要包括过氧化氢 (H2O2)、单线态氧(1O2)、羟基自由基 (OH)和超氧化物, 在许多生理过程中如细胞信号和先天免疫起着关键性作用。然而, ROS 的过度表达会破坏生物大分子, 引起疾病[9]。在很多疾病中都发现ROS 过度表达、水平升高的现象。例如, 肿瘤组织的ROS 水平明显比正常组织高, 正常组织的H2O2 浓度严格控制在20nmol·L−1 左右, 而肿瘤组织由于过量H2O2 的产生和累积, H2O2 浓度达50～100 μmol·L−1 。ROS 水平在肿瘤细胞的增殖和转移期间也会出现升高，此外,ROS 水平升高还出现在炎症、心脑血管疾病 (动脉粥样硬化和高血压)、糖尿病及神经退行性疾病 (阿尔茨海默病)。
利用病变组织高水平 ROS 的环境, 研究者探索出许多ROS 响应性药物载体。ROS 响应性药物载体包括含硫多聚物ROS 响应载体、含硒多聚物ROS响应载体、含碲多聚物ROS 响应载体和含不饱和脂质ROS响应载体等。
 
1：【含硫多聚物ROS 响应载体】
硫是非金属元素,具有还原性, 能被氧化。含硫多聚物也具有还原性,能在ROS 的环境下被氧化, 如硫醚被H2O2 氧化为亚砜后, 疏水性物质转变为亲水性物质, 水溶性显著性增强, 实现药物在H2O2 环境的响应性释放; 酮缩硫醇 (thioketal) 在ROS 环境下化学键断裂, 生成酮和硫醇, 实现药物释放.
 
聚丙烯硫醚[poly(propylenesulfide), PPS]是具有硫醚结构的疏水性多聚物。PEG-PPS-PEG 是PPS 和PEG 的三嵌段聚合物, 利用PEG-PPS-PEG制备的囊泡在0.03% H2O2 中被缓慢氧化, 但10 天后未能完全氧化, 而在10% H2O2 中10 h 即被完全氧化。说明H2O2 浓度越高, PEG-PPS-PEG被氧化速率越快。PEG-575EDT-PEG是具有硫醚结构的三嵌段共聚物,将其用于制备尼罗红纳米粒, 通过其荧光强度可以知道纳米粒的ROS 响应情况, 在无H2O2 的条件下, 纳米粒的荧光强度不变, 说明尼罗红纳米粒在无H2O2 的环境下无ROS 响应; 在50mmol·L−1 H2O2 中6 h 纳米粒的荧光强度约下降80%;在200 mmol·L−1 H2O2 中其荧光强度下降大于90%。因此, PEG-575EDT-PEG 制备的纳米粒具有ROS 响应特征。
可能涉及的产品:
PPS-海藻酸钠
PPS-PEG-NHS
PPS-PEG-MAL
PPS-PEG-COOH
PPS-PEG-NH2
PPS-PEG-FITC
PPS-PEG-FA
一氧化氮修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒
一氧化氮修饰介孔二氧化硅纳米颗粒
一氧化氮修饰纳米金球和纳米金棒
PEG-PPS-PEG 聚乙二醇-聚苯硫醚
PEG-b-PPS-b-PEI
聚乙二醇-聚苯硫醚-聚乙烯亚胺
ROS活性氧敏感四氧化三铁磁性纳米颗粒
ROS活性氧敏感纳米金棒定制
ROS活性氧敏感纳介孔二氧化硅产品
Dextran-PEG 葡聚糖-聚乙二醇
PEG-PPS-PI
PEG-PPS-NH2
Tf-PEG-PPS 转铁蛋白-聚乙二醇-聚苯硫醚
PPS修饰磁性纳米颗粒
聚苯硫醚修饰四氧化三铁磁性纳米颗粒
Tf-PEG-PEI转铁蛋白-聚乙二醇-聚乙烯亚胺
Poly(PS-b-DMA)
PPS-b-PDMA
PPS-b-PDMA-b-PNIPAAM
PPS-PBO
PPS-PPO
PPS微球定制
PPS-PEOz
PPS-PAA
PPS-PMMA
PCL-b-PDMA-b-PNIPAAM
PLGA-b-PDMA-b-PNIPAAM
PPS-PCL聚苯硫醚-聚已内酯
PPS-PLL 聚苯硫醚-聚赖氨酸
PPS-PGA聚苯硫醚-聚谷氨酸
PPS-Dextran 聚苯硫醚-葡聚糖
PPS-chitosan聚苯硫醚-壳聚糖
PPS-Hyaluronate 聚苯硫醚-透明质酸
PLL-peptide 聚赖氨酸多肽
 
酮缩硫醇是 ROS 响应基团, 酮缩硫醇多聚物在炎症和肿瘤中应用较多。炎症和肿瘤具有高水平的ROS, 能够使酮缩硫醇化学键断裂, 实现药物释放。例如, 聚对苯丙酮乙烯酮缩硫醇[ p o l y- ( 1 , 4-phenyleneacetone dimethylene thioketal), PPADT]是具有ROS 响应的酮缩硫醇基团的共聚物PPADT在酸、碱和酶环境中稳定, 因此PPADT 给药系统在胃肠道稳定, 口服给药后可以防止药物在非炎症组织释放。包载细胞内染料的PPADT 纳米粒在巨噬细胞炎症环境下, 细胞内染料快速释放。PPADT纳米粒还可以包载siRNA, 口服给药后可实现siRNA在肠道炎症组织局部快速释放。其次, 聚氨基酮缩硫醇多聚物 [poly(amino thioketal),PATK] 是一种高效、安全的细胞内ROS响应基因载体。在体外实验中,PATK 在100 和200 mmol·L−1 H2O2 溶液中降解的半衰期分别为20 和11 h, PATK 在100 mmol·L−1 H2O2中60 h 约降解80%, 而在200 mmol·L−1H2O2 中50 h降解达到90%。包载DNA 的PATK 复合物在前列腺肿瘤细胞高水平ROS 环境中快速释放DNA, 实现基因的高转染。
 
可能涉及的产品有：
mPEG-TK，MPEG-thioketal甲氧基聚乙二醇-酮缩硫醇
mPEG-TK-药物前体，MPEG-thioketal-药物前体，甲氧基聚乙二醇-酮缩硫醇-药物前体
mPEG-TK-PCL ，mPEG-thioketal-PCL甲氧基聚乙二醇-酮缩硫醇-聚已内酯
mPEG-TK-PLA， mPEG-thioketal-PLA甲氧基聚乙二醇-酮缩硫醇-聚乳酸
mPEG-TK-PLGA，mPEG-thioketal-PLGA
PCL-TK-PEG-NH2
PCL-TK-PEG-MAL
PCL-TK-PEG-NHS
PCL-TK-PEG-COOH
 PLA-TK-PEG-NH2
PLA-TK-PEG-MAL
PLA-TK-PEG-NHS
PLA-TK-PEG-SH
 PLGA-TK-PEG-COOH
PLGA-TK-PEG-MAL
PLGA-TK-PEG-NHS
PLGA-TK-PEG-SH
PLGA-TK-PEG-NH2
PEG-TK-PEI
PEG-TK-PLL
PEG-TK-PAE
 
2：【含硒多聚物ROS响应载体】
硒与硫是同族元素,具有与硫相似的性质, 也具有还原性。疏水性的单硒基团在ROS 环境转变为亲水性的硒砜, 从而实现药物释放; 双硒基团在ROS 环境下双硒键断裂, 被氧化为硒酸, 药物释放。
 
PEG-PUSe-PEG是含单硒三嵌段多聚物,在水溶液中能自组装成胶束,PEG-PUSe-PEG 胶束具有很好的ROS 响应性质, 在微弱的ROS 环境 (0.1%H2O2) 被氧化。与含硫三嵌段共聚物相比, PEG-PUSe-PEG对ROS 响应更灵敏。在药物释放实验中, PEG-PUSe-PEG 多聚物胶束在0.1% H2O2 中10 h 后多柔比星(doxorubicin,DOX)的释放率达到70%。
 
侧链含硒两亲性嵌段共聚物(side-chain seleniumcontaining amphiphilic poly(ethylene oxide-acrylic acid) blockcopolymers, PEO-PAA-Se) 在0.1% H2O2微弱ROS 环境下能转变成亲水的硒砜, 载尼罗红的PEO-PAA-Se 聚合物胶束在0.1% H2O2 下快速释放出尼罗红。
 
含硒的超支化聚合物载体能实现药物在肿瘤细胞内的响应性释放。在肿瘤细胞高水平ROS 环境下,含硒的超支化聚合物纳米载体裂解, 触发药物在肿瘤细胞内快速释放。如含硒的超支化聚合物胶束在0.1mmol·L−1 H2O2 中快速裂解。载DOX 的含硒超支化聚合物胶束能够实现DOX 在HeLa 细胞中响应释放。
 
含双硒键多聚物易被 ROS 氧化为硒酸, 双硒键断裂, 药物释放。PEG-PUSeSe-PEG是含双硒键的两亲性三嵌段多聚物, 在水溶液中能自组装成胶束, 在0.01% H2O2 环境PEG-PUSeSe-PEG 能被氧化为硒酸, 药物实现响应性释放。
3【含碲多聚物ROS响应载体】
碲是氧族元素最后一个非金属元素, 具有强还原性。元素碲的还原性强于元素硒的还原性, 元素硒的还原性强于元素硫的还原性。采用循环伏安法证明含碲化合物的被氧化活性强于含硒化合物, 含硒化合物的被氧化活性强于含硫化合物。含碲多聚物电负性比含硒多聚物的电负性低, 所以含碲多聚物对ROS 有更高的灵敏性,而且含碲多聚物具有比含硒多聚物更低的细胞毒性,因此含碲多聚物是极具优势的ROS 响应载体。含碲多聚物在H2O2 环境下被氧化, 从而实现药物释放。
 
用超支化含碲多聚物(tellurium-containing hyperbranchedpolymers, HBPTe1900) 制备的ROS 响应胶束在ROS 响应实验中, 加入100μmol·L−1 H2O2 的胶束溶液24 h 后粒径增大至原来的5倍, 未加入H2O2的胶束溶液粒径维持不变, 说明HBPTe1900 对100 μmol·L−1 H2O2 具有ROS 响应。文献报道炎症组织的H2O2浓度在50～100 μmol·L−1,因此, HBPTe1900 是有潜力的ROS 响应载体。
 
(poly(ethyleneglycol)-polyurethane-Te-polyurethane-poly(ethyleneglycol),PEG-PUTe-PEG)制备的ROS响应胶束[26]在100 μmol·L−1 H2O2中急速膨胀, 动态光散射方法测定氧化前胶束粒径35 nm 左右, H2O2 氧化后粒径达200 nm。
4：【草酸酯多聚物ROS响应载体】
草酸酯多聚物具有对ROS 响应的性质, 草酸酯被H2O2 氧化为醇和CO2, 化学键断裂, 药物释放。
 
将草酸酯多聚物 A(oxalate ester-containing polymersA, OEPA) 制备成载荧光染料纳米粒,在活体成像实验中, 将1和10μmol·L−1 H2O2 的载荧光染料纳米粒注射到小鼠体内, 测试小鼠活体成像荧光, 10μmol·L−1 H2O2 载荧光染料纳米粒释放出荧光染料, 使得活体成像荧光最清晰。在脂多糖炎症模型实验中, 给小鼠注射脂多糖引起小鼠炎症, 再注射载荧光染料纳米粒, 小鼠的活体成像荧光清晰。因此OEPA 载荧光染料纳米粒可用于活体成像。此外,OEPA制备的载荧光染料纳米粒可检测H2O2 的最低浓度为250 nmol·L−1
 
将草酸酯多聚物 B(oxalate ester-containing polymersB, OEPB) 制备成载入荧光染料胶束,可用于细胞H2O2 成像, 可以检测到细胞50 nmol·L−1H2O2。相比于可检测250 nmol·L−1 H2O2 OEPA制备的包裹荧光染料的纳米粒, OEPB载荧光染料胶束具有更低的H2O2响应浓度。
 
5：【苯硼酸酯多聚物ROS响应载体】
苯硼酸及其衍生物是构建有机化合物、功能聚合物的基团, 苯硼酸和苯硼酸酯被H2O2 氧化为苯酚和硼酸, 化学键断裂,从而药物释放。
 
利用苯硼酸酯和葡聚糖合成氧化敏感的葡聚糖(oxidation-sensitive dextran, Oxi-DEX), 将其制备成微粒, Oxi-DEX 微粒在1 mmol·L−1 H2O2 环境中100min 约降解80%。载白蛋白 (ovalbumin, OVA) Oxi-DEX 微粒能加强MHC Ⅰ型的出现和CD8+ T 细胞的活性, 且载OVA Oxi-DEX 微粒引起的MHC Ⅰ型的出现数量是非ROS 响应微粒引起的27 倍。在肿瘤治疗中, 通过加强MHC Ⅰ型的出现和CD8+ T 细胞的活性可以加强蛋白疫苗的功效。
 
利用苯硼酸酯和β-环糊精 (β-cyclodextrin, β-CD)合成氧化敏感的oxidativelyresponsive β-CD (Ox-bCD),包载化疗药物多烯紫杉醇的Ox-bCD 纳米粒在体外体内都能实现药物释放, 在1.0 mmol·L−1 H2O2 中约4 h药物完全释放, 在无H2O2 环境只释放约20%。RAW264.7 细胞在Ox-bCD 纳米粒质量浓度为1 mg·mL−1时存活率为70%, 当采用脂多糖诱导产生H2O2 后,RAW264.7 细胞在同样浓度Ox-bCD 纳米粒下存活率为76%。昆明小鼠注射0、125、250、500 和1000 mg·kg−1Ox-bCD 纳米粒后都没有造成小鼠死亡。空白Ox-bCD纳米粒、游离多烯紫杉醇和包载多烯紫杉醇的OxbCD纳米粒的B16F10 细胞凋亡率分别为4.5%、20.2%和 69.0%。包载多烯紫杉醇Ox-bCD纳米粒比pH响应β-环糊精纳米粒 (a pH-responsive β-CD material,Ac-bCD)、PLGA 纳米粒具有更强的抑制小鼠肿瘤生长的作用
 
以苯硼酸酯多聚物F4(phenylboronic estercontaining polymers F4, PBEP F4) 制备成载尼罗红的胶束, 将其置于H2O2 溶液, 通过检测尼罗红的荧光强度变化判断胶束的降解情况。结果发现载尼罗红的胶束在200μmol·L−1 H2O2 环境降解, 说明PBEP F4 载体在200 μmol·L−1 H2O2 被氧化。将苯硼酸酯多聚物P5 (phenylboronicester-containing polymers P5, PBEP P5)制备成尼罗红纳米粒, 观察尼罗红的荧光强度变化判断纳米粒的裂解情况, 纳米粒在50μmol·L−1 H2O2 被氧化裂解。
 
因此PBEP P5 纳米粒具有更强的ROS 响应活性, 而50 μmol·L−1 H2O2 与肿瘤环境的H2O2 浓度相近, 所以PBEP P5 纳米粒在肿瘤的治疗上具有巨大的潜力。
可能的产品列表：
苯硼酸酯多聚物ROS响应载体
苯硼酸酯和β-环糊精
oxidatively responsive-β-CD (Ox-CD),
PEG-b-PBA 聚乙二醇-苯硼酸
4-arm-PEG-PBA 4臂PEG苯硼酸
PBA-γ-CyD
PEG-PBA-PEG
PEG-PAA-PBA
PBA-PLA苯硼酸-聚乳酸
PLL-g-(PEG;PBA)
(PEG-PLys/PBA) 
PEG-PHA-PEG
PEG-(PCL-g-PBA)
PCA-PEG-PCA
PLA-(PaN3CL-g-PBA) .
(PVA-g-PBA)
(PMAA-b-PBA)
mPEG-PBA 甲氧基聚乙二醇-苯硼酸
PBA-PEG-pPhe
PEGMA-co-PSt-co-PBA
PMAA-b-PBA
PSMA-b-PBA
PEO-b-PBA 聚氧乙烯苯硼酸
chitosan-g-PBA 壳聚糖接枝苯硼酸
FA-PLGA-PBA 叶酸-聚合物-苯硼酸
DSPE-PEG-FPBA
DSPE-PEG-4-carboxy-3-fluorophenylboronicacid (FPBA)
DSPE-PEG-HC
DSPE-PEG-7-hydroxycoumarin (HC)
PBA-PEG-CD 苯硼酸-聚乙二醇-环糊精
Ad-lys(Diol)-PC
PBA-PEG-PCL苯硼酸-聚乙二醇-聚已内酯
P(BA-a)-graft-mPEG
PBA-PEG-Azo-PCL
PBA-PEG-ss-PCL氧化还原型纳米共聚
聚乙二醇-b-聚(天冬氨酸-co-天冬酰氨基苯硼酸)(PEG-b-P(Asp-co-AspPBA)
PBTPA-b-PBA
PBA-co-PS
PBA-PAA
PBA-b-PMAPTAC
PNIPAAM-co- PAA-PBA
 
6：【联用光敏剂ROS 响应载体】
联合光敏剂 ROS 响应载体在特定波长照射后产生O2。光敏剂产生O2 的原理是: O2 分子具有基态和激发态。基态是稳定态, 也叫三线态; 激发态是不稳定的, 又叫单线态。当O2 分子接受能量后, O2 分子由基态转变为激发态, 即三线态氧转变为O2。光敏剂是一类只吸收光子并将能量转移给不能吸收光子的分子, 促进其发生反应而本身不反应的物质, 在O2 分子的环境下, 光敏剂吸收光子后将能量转移给三线态氧, 三线态氧吸收能量转变为O2。
 
联合光敏剂 ROS 响应给药载体给药后进入血液循环, 在研究者对病变组织进行特定波长照射时, 联合光敏剂ROS响应给药载体由于光敏剂产生O2 而被氧化或裂解, 触发药物释放。而且O2 具有光动力治疗作用。
 
O2 是一种特殊的ROS, 既可以由细胞产生, 又可以由光敏剂产生。对O2 响应的物质主要有含双硒聚合物、不饱和脂质。
 
含双硒聚合物[1,4-bis(2-hydroxyethyl)piperazinediselenide-containing polymer, PDSe]多层薄膜是一种ROS 响应载体, 载入可见光光敏剂卟啉衍生物(porphyrin derivatives,Por) 和药物。在可见光照射下,Por产生1O2, 1O2 使双硒键断裂, 膜载体破坏, 药物释放。实验表明 5 h 照射后药物释放80%, 即使50mW·cm−2 的能量下, 药物也能释放
 
PEG-PUSeSe-PEG是含双硒聚合物载体,采用透析法制备载Por 光敏剂的DOX 胶束[33], 不载Por 的DOX 胶束在红光光照后DOX 荧光逐渐减弱, 载Por 光敏剂的DOX 胶束在红光照射后DOX 荧光维持不变, 结果表明, 红光照射时Por 光敏剂产生O2, 引起DOX 释放。
 
不饱和脂质包括蛋黄卵磷脂[L-α-phosphatidylcholine(egg, chicken),Egg PC]、二油酰磷脂酰胆碱[1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine,DOPC]二亚油酰磷脂酰胆碱[1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DLPC]。不饱和脂质含有毗邻双键的亚甲基, 当处于1O2 环境下, 毗邻双键的亚甲基与1O2 反应, 使得不饱和脂质变成脂质过氧化物, 增强不饱和脂质体的亲水性, 从而使得不饱和脂质制备的给药系统被破坏, 药物释放。
 
Egg PC 是一种不饱和脂质, 将其制备成脂质体,包载光敏剂二磺酸基酞菁氯化铝和药物, 用671 nm波长、以55 mW·cm−2 照射200 s 后, 在20 min 内药物释放20%DOPC 是含两个不饱和键的不饱和脂质, 而Egg PC 是只有一个不饱和键的脂质, 然而DOPC 制备的脂质体被1O2 氧化的活性和Egg PC制备的脂质体对1O2 反应的活性相似[38]。DLPC具有两个双键毗邻的亚甲基, 两个双键毗邻的亚甲基与O2 反应时比只有一个双键毗邻的亚甲基具有更高活性。用DLPC 制备了载八丁氧基酞菁钯的河豚毒素脂质体, 活性氧响应释放实验表明, 用730 nm 的50 mW·cm−2 光照射10 min, 每照射1 次药物释放约10%, 不进行光照射则不释放。河豚毒素是强效的局部麻醉药, 具有极小的肌肉毒性和神经毒性,能够实现神经阻滞。小鼠尾静脉注射DLPC 脂质体后, 未包载河豚毒素的DLPC 脂质体不管是否进行光照,小鼠都未见神经阻滞; 而包载河豚毒素的DLPC脂质体进行光照后出现神经阻滞, 未光照则没有发现神经阻滞的现象。结果表明, 光照对包载河豚毒素的DLPC 脂质体的药物释放影响巨大, 当光照时, 光敏剂产生O2, O2 氧化DLPC 脂质体, 从而实现药。
 
7：【化学键合光敏剂脂质ROS 响应载体】
含不饱和脂质 ROS 响应载体的应用需要具备3:个条件: ①包载光敏剂; ② 特定波长照射; ③ 光敏剂产生足够的O2。然而光敏剂具有溶解性差、载药量低的特点, 限制了含不饱和脂质ROS 响应载体的应用。化学键合光敏剂脂质的出现解决了光敏剂载药量低的难题, 脂质溶解性好, 以化学键合的方法将光敏剂接到脂质中, 可以提高光敏剂的溶解性, 提高光敏剂的载药量。化学键合光敏剂脂质活性氧响应载体, 即将光敏剂以化学键结合到脂质上, 再将其制备成脂质体。光照射脂质体时, 药物释放, 然而其作用机制还未知。
HPPH-lipid是光敏剂己氧基焦脱镁叶绿酸衍生物键合到1-棕榈酰-2-羟基-3-磷脂酰胆碱的脂质, 用HPPH-lipid 制备了钙黄绿素及DOX 活性氧自由基响应脂质体,用658 nm 近红外光、以120mW·cm−2 照射3 min 后, 钙黄绿素释放100%。在抗肿瘤实验中, 生理盐水组小鼠不到50 天就全部死亡,死亡率100%, 而DOX 活性氧自由基响应脂质体光照后100 天小鼠存活率还维持在75%。实验表明,DOX 活性氧自由基响应脂质体治疗效果显著。
 
制备了DOX 活性氧自由基响应脂质体, 对小鼠的药代动力学实验表明, 与不含Pyro-lipid 的DOX 脂质体相比, 含Pyro-lipid 的DOX 脂质体血药浓度相似。抗肿瘤实验中, 游离DOX给药17 天肿瘤体积达400 mm3, 5 mg·kg−1 剂量的DOX活性氧自由基响应脂质体光照组40天时肿瘤体积不超过200mm3, 7 mg·kg−1 剂量的DOX 活性氧自由基响应脂质体光照组肿瘤体积自给药后降低, 7 天后肿瘤体积消失, 40 天时肿瘤体积依然未见。此外7 mg·kg−1 剂量的DOX 活性氧自由基响应脂质体光照组小鼠 50 天的存活率为100%。实验表明, DOX活性氧响应脂质体明显抑制肿瘤的生长, 提高小鼠的存活率。
 
8:【ROS响应与其他响应联用的多重响应】
在ROS-pH 双重响应给药系统中, pH 响应基团通过改变给药系统形态促进药物的释放。肿瘤、炎症病理微环境具有高水平ROS、酸性pH 的特点。利用这一特点, 研究者探索出一种ROS-pH 双重响应给药系统, 它由聚己酸内脂通过硫醚键键合PEG, 聚己酸内酯含有遇酸不稳定的β-酰胺。该给药系统在pH 6.0的10 mmol·L−1 H2O2 溶液中药物释放显著强于pH 6.0和7.4 的10 mmol·L−1 H2O2 溶液, 表明该给药系统在H2O2 中响应释放。在肿瘤组织中pH 约为6.8, 该给药系统在HepG2 细胞的摄取强于在pH 7.4 的摄取,表明该给药系统在pH 6.8 时具有更好的细胞摄取。ROS-温度双重响应给药系统利用肿瘤组织温度比正常组织稍高、ROS 水平更高的微环境实现药物的释放。
ROS温度双重响应三嵌段聚合物
poly[(propylenesulfide)-block-(N,N-dimethylacrylamide)-block-(N-isopropylacrylamide)](PPS-b-PDMA-b-PNIPAAM)从室温增加到体内温度时形成水凝胶,与ROS 相应共同作用实现药物释放。当温度为25 ℃时, PPS-b-PDMA-b-PNIPAAM 自组装成胶束; 37 ℃时, 温度超过了PNIPAAM 的低临界溶解温度, 胶束溶液快速转变成水凝胶。PPS-b-PDMA-b-PNIPAAM水凝胶具有保护细胞及ROS 响应释放药物的作用。载尼罗红PPS-b-PDMA-b-PNIPAAM 水凝胶在500mmol·L−1 H2O2 中64 h 未释放完全, 在100mmol·L−1H2O2 中释放未达到75%。载荧光染料PPS-b-PDMAb-PNIPAAM 水凝胶能使荧光染料在小鼠体内维持14 天.
 
ROS-酶双重响应给药系统在肿瘤和炎症中具有较好的响应效果。例如, ROS-酶双重响应的两亲性嵌段多聚物亲油端组成胶束内核, 包括H2O2 响应的前体药物 (prodrug, PD), PD 是以苯硼酸酯化学键键合金属蛋白酶 (matrixmetallop-roteinases, MMP) 抑制剂。多聚物亲水端由MMP 肽底物 (GPLGLAGGERDG)组成。在炎症和肿瘤环境中, 过度产生的MMP 肽使亲水端断裂, 同时, ROS 响应的苯硼酸酯键断裂, 释放MMP 抑制剂。从而使MMP 抑制剂作用于炎症或肿瘤.
 
ROS-还原双重响应给药系统具有氧化响应和还原响应的特征。例如, 含双硒聚合物具有ROS-还原双重响应性。0.01% H2O2 能使含双硒聚合物氧化为硒酸, 0.01%谷胱甘肽 (GSH) 能使含双硒聚合物还原为硒醇。因此, 载罗丹明B 的PEG-PUSeSe-PEG胶束在低浓度的H2O2 和GSH 环境下都能快速释放药物。双重 ROS 响应载体含双硒聚合物具有对H2O2、O2 的双重ROS 响应特性。在0.01%H2O2 环境下PEGPUSeSe-PEG胶束能被氧化为硒酸, 药物释放。将PEG-PUSeSe-PEG 制备成载Por 光敏剂的DOX胶束, 红光照射时Por 光敏剂可引起DOX 释放.