基于MOF的復(fù)合納米催化藥物的構(gòu)建及其在腫瘤治療中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-18 02:56
腫瘤納米催化治療是基于納米催化藥物在腫瘤部位觸發(fā)的化學(xué)反應(yīng)治療腫瘤的方法。腫瘤微環(huán)境(TME)的固有理化特性,如乏氧、有限的H2O2濃度等,限制了腫瘤納米催化治療的效果。利用復(fù)合納米催化藥物調(diào)控腫瘤微環(huán)境有望解決這一問題。本文基于金屬-有機(jī)框架(MOF)材料的優(yōu)點(diǎn),圍繞“如何克服TME對光動(dòng)力治療、化學(xué)動(dòng)力治療和饑餓治療等納米催化治療模式的限制”這一關(guān)鍵科學(xué)問題,設(shè)計(jì)制備了三種基于MOF材料的復(fù)合納米催化藥物,并開展了腫瘤的聯(lián)合或協(xié)同治療研究。(1)為克服TME乏氧對光動(dòng)力治療的限制,構(gòu)建了具有仿生自供氧能力的納米催化藥物O2@UiO-66@ICG@RBC,開展了腫瘤的光動(dòng)力治療研究。以Zr-基金屬-有機(jī)框架材料UiO-66做為O2載體,通過-SO3H與金屬Zr的配位作用將NIR有機(jī)染料ICG錨定在UiO-66的表面,最后在O2@UiO-66@ICG表面包裹了一層紅細(xì)胞膜(RBC),合成了具有仿生功能的自供氧光動(dòng)力治療納米催化藥物O2...
【文章來源】:河北大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
mCGP的合成及抗腫瘤作用機(jī)理[100]。
圖1-24 mCGP的合成及抗腫瘤作用機(jī)理[100]。為了實(shí)現(xiàn)饑餓治療和CDT的聯(lián)合腫瘤治療作用,2019年,Burachaloo等[102]人在合成ZIF-8的過程中將GOx和血紅蛋白原位包埋到其框架結(jié)構(gòu)中,合成了GOx&Hb@ZIF-8,通過GOx催化消耗葡萄糖過程中生成的H2O2來提高CDT治療效果。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)證實(shí),在饑餓治療和CDT的聯(lián)合作用下,GOx&Hb@ZIF-8能夠高效的抑制HeLa細(xì)胞和MCF-7細(xì)胞的活力。
與ZIF-8相比,Fe基MOF材料既可作納米載體遞送各種治療試劑,其本身的構(gòu)筑單元Fe3+也是觸發(fā)CDT過程的催化劑。2019年,Zhang等人[103]以最大化納米藥物對腫瘤的治療效果為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),基于正反饋機(jī)理開發(fā)了具有自放大治療功能的納米催化藥物MGH(圖1-26)。在腫瘤部位酸性條件下,MIL-100分解釋放出GOx和Fe3+,GOx催化氧化葡萄糖生成葡萄糖酸和H2O2,Fe3+催化H2O2分解生成?OH和O2,?OH直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡,O2可進(jìn)一步提高GOx催化氧化葡萄糖的活性,最終實(shí)現(xiàn)針對腫瘤的循環(huán)放大治療效果。然而Fe3+催化Fenton反應(yīng)的速率較慢,一定程度上制約了基于Fe基MOF的CDT效果。相比之下,含有Fe2+的二茂鐵對Fenton反應(yīng)具有更高的催化活性,為此,Fang等[104]人構(gòu)建了基于二茂鐵的MOF材料,并把GOx轉(zhuǎn)載到了MOF的框架結(jié)構(gòu)中,最終合成了具有饑餓/CDT聯(lián)合治療功能的納米催化試劑Co-Fc NMOF。體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)證明,該納米催化試劑憑借饑餓/CDT聯(lián)合治療作用能夠高效的抑制4T1移植瘤的生長。1.3 納米催化治療面臨的挑戰(zhàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Targeted and effective photodynamic therapy for cancer using functionalized nanomaterials[J]. Eun Ji Hong,Dae Gun Choi,Min Suk Shim. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2016(04)
本文編號:2984129
【文章來源】:河北大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:144 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
mCGP的合成及抗腫瘤作用機(jī)理[100]。
圖1-24 mCGP的合成及抗腫瘤作用機(jī)理[100]。為了實(shí)現(xiàn)饑餓治療和CDT的聯(lián)合腫瘤治療作用,2019年,Burachaloo等[102]人在合成ZIF-8的過程中將GOx和血紅蛋白原位包埋到其框架結(jié)構(gòu)中,合成了GOx&Hb@ZIF-8,通過GOx催化消耗葡萄糖過程中生成的H2O2來提高CDT治療效果。體外抗腫瘤實(shí)驗(yàn)證實(shí),在饑餓治療和CDT的聯(lián)合作用下,GOx&Hb@ZIF-8能夠高效的抑制HeLa細(xì)胞和MCF-7細(xì)胞的活力。
與ZIF-8相比,Fe基MOF材料既可作納米載體遞送各種治療試劑,其本身的構(gòu)筑單元Fe3+也是觸發(fā)CDT過程的催化劑。2019年,Zhang等人[103]以最大化納米藥物對腫瘤的治療效果為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn),基于正反饋機(jī)理開發(fā)了具有自放大治療功能的納米催化藥物MGH(圖1-26)。在腫瘤部位酸性條件下,MIL-100分解釋放出GOx和Fe3+,GOx催化氧化葡萄糖生成葡萄糖酸和H2O2,Fe3+催化H2O2分解生成?OH和O2,?OH直接誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡,O2可進(jìn)一步提高GOx催化氧化葡萄糖的活性,最終實(shí)現(xiàn)針對腫瘤的循環(huán)放大治療效果。然而Fe3+催化Fenton反應(yīng)的速率較慢,一定程度上制約了基于Fe基MOF的CDT效果。相比之下,含有Fe2+的二茂鐵對Fenton反應(yīng)具有更高的催化活性,為此,Fang等[104]人構(gòu)建了基于二茂鐵的MOF材料,并把GOx轉(zhuǎn)載到了MOF的框架結(jié)構(gòu)中,最終合成了具有饑餓/CDT聯(lián)合治療功能的納米催化試劑Co-Fc NMOF。體內(nèi)抗腫瘤實(shí)驗(yàn)證明,該納米催化試劑憑借饑餓/CDT聯(lián)合治療作用能夠高效的抑制4T1移植瘤的生長。1.3 納米催化治療面臨的挑戰(zhàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Targeted and effective photodynamic therapy for cancer using functionalized nanomaterials[J]. Eun Ji Hong,Dae Gun Choi,Min Suk Shim. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2016(04)
本文編號:2984129
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