中空介孔型普鲁士蓝纳米酶的构建及其增强肿瘤光动力疗效的研究

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光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是由激发光、光敏剂和氧气三种基本元素构成的一种新兴的肿瘤治疗方式。近年来,PDT在肿瘤临床治疗中越来越受重视。但是,其治疗效果却不尽人意,原因主要在于光敏剂的水溶性较差、肿瘤递送效率低以及肿瘤区域的乏氧微环境。近些年,纳米药物由于可以改善药物水溶性和药物靶向性,而广泛用于抗肿瘤研究。研究者们使用纳米载药系统改善光敏剂的溶解性,并将其靶向递送至肿瘤部位,以此来增强肿瘤光动力治疗效果。但是,肿瘤区域的乏氧微环境仍然限制着PDT的治疗效果。随着四氧化三铁纳米粒的过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性的发现,纳米酶这一领域引起研究者们的极大关注。纳米酶具备各种生物酶活性,其中,具有过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性的纳米酶可以分解肿瘤的内源性过氧化氢产生氧气,进而改善肿瘤的乏氧微环境。然而,目前用于肿瘤光动力临床治疗中的以CAT纳米酶为主要功能成分的纳米药物较少,亟需开发质量可控、安全及有效的纳米酶药物。针对以上问题,本课题构建了一种包载二氢卟吩e6的中空介孔型普鲁士蓝纳米粒(Ce6@HMPB NPs)并研究其抗肿瘤效果。其中,二氢卟吩e6(Chlorin e6,Ce6)是一种常见的疏水性光敏剂。中空介孔型普鲁士蓝纳米粒(HMPB NPs)不仅可作为纳米载药系统,同时也是一种CAT纳米酶,具备良好分散性、高载药能力、过氧化氢酶活性、高光热转化率以及良好生物安全性等特点。本文主要研究结果如下:(1)Ce6@HMPB NPs的中空介孔型结构以及光热效应均会增强其CAT活性;(2)Ce6@HMPB NPs相较于游离Ce6,增强了肿瘤富集和细胞摄取;(3)Ce6@HMPB NPs相较于游离Ce6,其CAT活性增强了PDT疗效,另外,光热效应增强了其CAT活性,进而进一步增强PDT疗效;(4)Ce6@HMPB NPs具有优异的光稳定性,而且在体外和体内均具有良好的生物安全性。
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