基于MOF的复合纳米催化药物的构建及其在肿瘤治疗中的应用

发布时间：2021-01-18 02:56

　　肿瘤纳米催化治疗是基于纳米催化药物在肿瘤部位触发的化学反应治疗肿瘤的方法。肿瘤微环境（TME）的固有理化特性,如乏氧、有限的H₂O₂浓度等,限制了肿瘤纳米催化治疗的效果。利用复合纳米催化药物调控肿瘤微环境有望解决这一问题。本文基于金属-有机框架（MOF）材料的优点,围绕“如何克服TME对光动力治疗、化学动力治疗和饥饿治疗等纳米催化治疗模式的限制”这一关键科学问题,设计制备了三种基于MOF材料的复合纳米催化药物,并开展了肿瘤的联合或协同治疗研究。（1）为克服TME乏氧对光动力治疗的限制,构建了具有仿生自供氧能力的纳米催化药物O₂@UiO-66@ICG@RBC,开展了肿瘤的光动力治疗研究。以Zr-基金属-有机框架材料UiO-66做为O₂载体,通过-SO₃H与金属Zr的配位作用将NIR有机染料ICG锚定在UiO-66的表面,最后在O₂@UiO-66@ICG表面包裹了一层红细胞膜（RBC）,合成了具有仿生功能的自供氧光动力治疗纳米催化药物O₂... 

【文章来源】：河北大学河北省

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

mCGP的合成及抗肿瘤作用机理[100]。

图1-24 mCGP的合成及抗肿瘤作用机理[100]。为了实现饥饿治疗和CDT的联合肿瘤治疗作用,2019年,Burachaloo等[102]人在合成ZIF-8的过程中将GOx和血红蛋白原位包埋到其框架结构中,合成了GOx&Hb@ZIF-8,通过GOx催化消耗葡萄糖过程中生成的H2O2来提高CDT治疗效果。体外抗肿瘤实验证实,在饥饿治疗和CDT的联合作用下,GOx&Hb@ZIF-8能够高效的抑制HeLa细胞和MCF-7细胞的活力。

与ZIF-8相比,Fe基MOF材料既可作纳米载体递送各种治疗试剂,其本身的构筑单元Fe3+也是触发CDT过程的催化剂。2019年,Zhang等人[103]以最大化纳米药物对肿瘤的治疗效果为设计出发点,基于正反馈机理开发了具有自放大治疗功能的纳米催化药物MGH(图1-26)。在肿瘤部位酸性条件下,MIL-100分解释放出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直接诱导肿瘤细胞死亡,O2可进一步提高GOx催化氧化葡萄糖的活性,最终实现针对肿瘤的循环放大治疗效果。然而Fe3+催化Fenton反应的速率较慢,一定程度上制约了基于Fe基MOF的CDT效果。相比之下,含有Fe2+的二茂铁对Fenton反应具有更高的催化活性,为此,Fang等[104]人构建了基于二茂铁的MOF材料,并把GOx转载到了MOF的框架结构中,最终合成了具有饥饿/CDT联合治疗功能的纳米催化试剂Co-Fc NMOF。体内抗肿瘤实验证明,该纳米催化试剂凭借饥饿/CDT联合治疗作用能够高效的抑制4T1移植瘤的生长。1.3 纳米催化治疗面临的挑战

【参考文献】：
期刊论文
[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)



本文编号：2984129