CN114848813A - 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 - Google Patents
一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114848813A CN114848813A CN202210404657.9A CN202210404657A CN114848813A CN 114848813 A CN114848813 A CN 114848813A CN 202210404657 A CN202210404657 A CN 202210404657A CN 114848813 A CN114848813 A CN 114848813A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- organic framework
- metal
- nanoparticles
- coated
- gsh
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
- A61K41/0057—Photodynamic therapy with a photosensitizer, i.e. agent able to produce reactive oxygen species upon exposure to light or radiation, e.g. UV or visible light; photocleavage of nucleic acids with an agent
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6921—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere
- A61K47/6927—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores
- A61K47/6929—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit the form being a particulate, a powder, an adsorbate, a bead or a sphere the form being a solid microparticle having no hollow or gas-filled cores the form being a nanoparticle, e.g. an immuno-nanoparticle
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
- A61K47/50—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
- A61K47/69—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit
- A61K47/6949—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the conjugate being characterised by physical or galenical forms, e.g. emulsion, particle, inclusion complex, stent or kit inclusion complexes, e.g. clathrates, cavitates or fullerenes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用,所述金属有机框架包覆纳米颗粒为核壳结构复合物,包括:过氧化钙纳米粒子内核;包被于所述过氧化钙纳米粒子内核外周的金属有机框架外壳,且所述金属有机框架的孔隙装载有光敏剂;修饰于所述金属有机框架外壳外周表面的相变材料。制备得到纳米颗粒自供应H2O2/O2并消耗GSH,能有效增强PDT/CDT疗效,可联合化疗药物扩增化疗,并规避多药耐药性,实现肿瘤光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗和化疗多模式协同治疗。
Description
技术领域
本发明涉及纳米医学技术领域,特别涉及一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用。
背景技术
目前,癌症仍然是人类安全的最大威胁之一,其中乳腺癌是目前全世界最常见的女性恶性肿瘤,也是全球女性癌症死亡的首要原因。近年来,研究者们开发了各种治疗策略来抑制肿瘤生长,使得肿瘤患者的生存期取得了较大的提高。
在传统和新兴的癌症治疗方法中,化疗仍然是最常用的临床抗癌方法之一,但是化疗往往存在较大的全身毒性、多药耐药、患者依从性差等问题。另外,单一疗法往往难以实现肿瘤的完全抑制,对比之下,不同治疗手段的有效结合呈现出一种“1+1>2”的效果,已被证明是更有效的临床前研究和临床应用策略。其中,化学动力学疗法(CDT)和光动力学治疗(PDT)是一种新型的活性氧介导的癌症治疗手段,因其能够在肿瘤组织内更高效的产生活性氧,诱导细胞凋亡而备受关注。然而,肿瘤组织缺氧、GSH过表达以及H2O2水平不足严重限制了CDT/PDT的进一步应用。
因此,迫切需要一种能同时缓解缺氧、补充H2O2和实现GSH耗竭的纳米系统。
发明内容
本发明目的是提供一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用,制备得到纳米颗粒自供应H2O2/O2并消耗GSH,能有效增强PDT/CDT疗效。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
在本发明的第一方面,提供了一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒,所述金属有机框架包覆纳米颗粒为核壳结构复合物,包括:
过氧化钙纳米粒子内核;
包被于所述过氧化钙纳米粒子内核外周的金属有机框架外壳,且所述金属有机框架的孔隙装载有光敏剂;
修饰于所述金属有机框架外壳外周表面的相变材料。
进一步地,所述金属有机框架包括过渡金属掺杂的沸石咪唑金属框架、铜基金属框架或铁基金属框架;所述光敏剂包括吲哚菁绿、IR780或IR820;所述相变材料包括月桂酸或十四醇。
进一步地,所述自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的直径范围为100~200nm。
在本发明的第二方面,提供了一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,所述方法包括:
获得过氧化钙纳米粒子;
通过生物矿化法于所述过氧化钙纳米粒子的外周包覆金属有机框架,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架;
向所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中加入光敏剂和相变材料进行反应,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
进一步地,所述获得过氧化钙纳米粒子,包括:
将无水CaCl2溶于甲醇中,加入H2O2混匀,后加入NH3·H2O搅拌反应,用甲醇洗涤后分散在甲醇中,获得过氧化钙纳米粒子。
进一步地,所述通过生物矿化法于所述过氧化钙纳米粒子的外周包覆金属有机框架,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架,包括:
将Zn(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2溶于甲醇中混匀,获得溶液a;
将所述溶液a加入过氧化钙纳米粒子混匀,获得混合液;
将2-甲基咪唑溶于甲醇中混匀,获得溶液b;
将所述溶液b加入所述混合溶液中反应,后离心分离,获得产物即为CaO2@Cu/ZIF-8,简称CCZ,用甲醇洗涤并分散于甲醇中,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架。
进一步地,所述向所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中加入光敏剂和相变材料进行反应,包括:
将光敏剂溶于甲醇中加入所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中,后加入相变材料甲醇溶液,室温反应过夜,离心收集沉淀即为CaO2@Cu/ZIF-8-ICG@LA,记为CCZIL)并分散在超纯水中,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
在本发明的第三方面,提供了所述的自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒在制备肿瘤光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗和化疗多模式互补协同治疗产品中的应用。
本发明实施例中的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
(1)本发明提供的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒自供应H2O2/O2并消耗GSH,能有效增强PDT/CDT疗效;pH和NIR双重刺激对CCZIL释放行为的影响的结果如图5所示,可以清晰的看到最终制备的材料具有良好的酸性以及光热释药的能力,这也为肿瘤药物靶向释放提供了支持;性能评价结果如图6所示,结果表明,CCZIL能在微酸性环境下产生O2和H2O2;在激光照射下,CCZIL能够产生1O2,同时能实现光热转换;另外,CCZIL具有优异的消耗GSH和产生OH·的能力。
(2)本发明制备的纳米颗粒可联合化疗药物扩增化疗,并规避多药耐药性,实现肿瘤光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗和化疗多模式协同治疗。
细胞毒性评价结果如图7所示,表明最终材料联合化疗药物在施加808nm的激光照射之下,由于能够同时发挥光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗以及化疗,具有最强的细胞杀伤作用。细胞摄取评价结果如图8所示,随着孵育时间的延长,CCZIL在细胞核的积累越来越多,从而促进细胞对药物材料的有效摄取。
(3)本发明制备的纳米颗粒,包封率高(30%~90%),载药量高(5%~20%),在生理条件下具有良好的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例1中CCZIL的制备路线及其作用机制;
图2a为实施例1制备的CCZIL纳米粒子的扫描电镜图,图2b为实施例1制备的CCZIL纳米粒子透射电镜图(插图为局部放大);a、b以及插图的标尺分别为:200nm、200nm、10nm;
图3为实施例1中制备的CCZIL纳米粒子和月桂酸的DSC谱图;
图4为实施例1中制备的CCZIL纳米粒子的XPS全谱图和Cu 2p高分辨率XPS窄谱图;
图5为实施例1制备的CCZIL纳米粒子在不同pH条件和不同温度下药物释放曲线;
图6a为溶氧仪检测的H2O、CaO2、CCZ在酸性PBS缓冲液中的氧气浓度随时间的曲线;图6b为H2O、CaO2、CCZL和H2O2在硫酸钛溶液中的紫外-可见光谱;图6c为CCZL、CCZIL和ICG在与DPBF共孵育之后,经激光照射后的紫外可见吸收曲线;图6d为以5,5-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)的吸光度为特征的不同纳米颗粒对GSH的消耗;图6e为H2O、CZL、CCZL、CCZ和CCZIL在亚甲基蓝(MB)溶液中的紫外-可见光谱;图6f为H2O、CaO2、ICG、CCZL和CCZIL随辐照时间的温度变化曲线;
图7为CCZIL纳米粒子对4T1细胞的毒性作用检测结果图;
图8为经过CCZIL处理的4T1细胞摄取研究。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例,具体阐述本发明,本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解,这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明,而非限制本发明。
在整个说明书中,除非另有特别说明,本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此,除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾,本说明书优先。
除非另有特别说明,本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等,均可通过市场购买获得或者可通过现有方法获得。
本发明的总体思路如下:
根据本发明一种典型的实施方式,提供一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒,所述金属有机框架包覆纳米颗粒为核壳结构复合物,包括:
过氧化钙纳米粒子内核;
包被于所述过氧化钙纳米粒子内核外周的金属有机框架外壳,且所述金属有机框架的孔隙装载有光敏剂;
修饰于所述金属有机框架外壳外周表面的相变材料。
上述技术方案中,所述金属有机框架包括过渡金属掺杂的沸石咪唑金属框架、铜基金属框架或铁基金属框架;所述光敏剂包括吲哚菁绿、IR780或IR820;所述相变材料包括月桂酸或十四醇。
所述自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的直径范围为100~200nm。
根据本发明另一种典型的实施方式,提供一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,所述方法包括:
步骤S1、获得过氧化钙纳米粒子;
所述步骤S1具体包括:
将无水CaCl2溶于甲醇中,加入H2O2混匀,后加入NH3·H2O搅拌反应,用甲醇洗涤后分散在甲醇中,获得过氧化钙纳米粒子。
作为一种具体的实施方式,所述无水CaCl2与所述甲醇的质量体积比范围为(0.2~0.6)g:(20~60)ml;
所述甲醇、H2O2和NH3·H2O的体积比范围为(20~40):(0.4~1):(0.3~0.6)。所述添加比例有利于获得尺寸均一、水合粒径为70nm~110nm的过氧化钙纳米粒子。
步骤S2、通过生物矿化法于所述过氧化钙纳米粒子的外周包覆金属有机框架,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架;
所述步骤S2,具体包括:
步骤S11、将Zn(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2溶于甲醇中混匀,获得溶液a;
0.2389g Zn(NO3)2·6H2O和0.0543g Cu(NO3)2溶于20ml甲醇中,超声均匀,得到溶液a;
所述Zn(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2的摩尔比为(2~8):1;
所述Zn(NO3)2·6H2O和所述甲醇的质量体积比为(0.2~0.6)g:(15~40)ml;
步骤S12、将所述溶液a加入所述过氧化钙纳米粒子混匀,获得混合液;
所述溶液a和所述过氧化钙纳米粒子体积比为(1~4):1;
步骤S13、将2-甲基咪唑溶于甲醇中混匀,获得溶液b;
所述2-甲基咪唑与所述甲醇的质量体积比为(0.3~0.4)g:(8~12)ml;
步骤S14、将所述溶液b加入所述混合溶液中反应,后离心分离,获得产物即为CaO2@Cu/ZIF-8,简称CCZ,用甲醇洗涤并分散于甲醇中,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架。
所述溶液b加入所述混合溶液的体积比范围为1:(2~8);
步骤S3、向所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中加入光敏剂和相变材料进行反应,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
所述步骤S3具体包括:
将光敏剂溶于甲醇中加入所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中,后加入相变材料甲醇溶液,室温反应过夜,离心收集沉淀即为CaO2@Cu/ZIF-8-ICG@LA,记为CCZIL)并分散在超纯水中,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
上述技术方案中,光敏剂为ICG,相变材料为月桂酸;
光敏剂溶于甲醇中时,光敏剂与甲醇的质量体积比为(0.01~0.1)g:(1~10)ml;
光敏剂与所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架的体积比为1:(10~35);
相变材料甲醇溶液的浓度范围为(0.5~10)mg/ml,即相变材料与甲醇的质量体积比为(0.05~1)g:(1~10)ml;
所述这些添加比例有利于形成粒径均一、尺寸满足EPR效应、稳定性良好、药物包封率高的纳米粒子,若添加比例不合适则会导致药物包封率低、尺寸难以满足EPR效应导致治疗效果不佳等不利影响;
需要说明的是,未交待浓度的上述甲醇均为纯甲醇。
本发明还提供了所述的自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒在制备肿瘤光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗和化疗多模式互补协同治疗产品中的应用。自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒联合化疗药物进行应用,具体地,所述化疗药物包括双硫仑。所述肿瘤包括4T1乳腺癌肿瘤。
下面将结合实施例及实验数据对本申请的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒进行详细说明。
实施例1、自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法
(1)CaO2纳米粒子的制备:
称取0.2234g无水CaCl2溶于30ml甲醇中,超声溶解,缓慢加入500ulH2O2,搅拌混合;再加入300μl NH3·H2O,搅拌反应1h,用甲醇洗涤3次,最终分散在甲醇中,即为CaO2纳米粒子。
(2)包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架的制备:
S1.将0.2389g Zn(NO3)2·6H2O和0.0543g Cu(NO3)2溶于20ml甲醇中,超声均匀,得到溶液a;
S2.将0.3287g 2-甲基咪唑溶于10ml甲醇中,超声均匀,得到溶液b;
S3.将步骤S1.得到的溶液a加入至步骤1)所制备的过氧化钙甲醇溶液中,超声均匀;
S4.将步骤S2.得到的溶液b加入步骤S3.所得溶液中,搅拌反应,离心分离,所得产物即为CaO2@Cu/ZIF-8(记为CCZ)用甲醇洗涤3次并分散于甲醇中;
(3)自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备:
称取1.5mg ICG溶于5ml甲醇中,加入至步骤2)制备的溶液中,再加入月桂酸甲醇溶液(2mg/ml,2ml),室温反应过夜,离心收集沉淀(CaO2@Cu/ZIF-8-ICG@LA,记为CCZIL)并分散在超纯水中。
实验例2、微观形貌表征
将实施例1制备得到的CCZIL纳米粒子粉末置于硅片上,用导电胶将硅片固定在样品台上,采用场发射扫描电子显微镜对样品表面的微观形貌进行观察。如图2a所示,CCZIL纳米颗粒均呈球状,尺寸较为均匀;且CCZIL的粒径为50±5nm。用类似的方法对CCZIL进行了TEM观察(图2b),结果与SEM一致。
实验例3、相变温度测定
通过对比月桂酸(LA)和CCZIL的DSC图谱,证明实施例1中CCZIL是否成功包裹LA。图3结果表明,CCZIL的相变温度与月桂酸基本一致,这也证实了月桂酸的成功包覆。
实验例4、元素组成及价态表征
为了证明CCZIL中铜的存在,用X射线光电子能谱(XPS)对CCZIL样品的表面元素进行扫描分析,分析结果如图4所示。
由图4可知,发现CCZIL中铜主要以二价形式存在,这也表明CCZIL有用于肿瘤化学动力学治疗的潜力。
实验例5、pH和NIR双重刺激对CCZIL释放行为的影响
为验证光敏剂ICG在不同pH及不同温度下的释放,我们模拟了体液环境为pH7.4、肿瘤内环境为pH 5.5的缓冲液,并置于37℃或者50℃水浴锅中分别模拟不施加激光照射和施加激光照射后的升温环境,根据ICG在不同时间点的浓度,从而绘制出药物ICG的体外释放曲线。
具体地,取浓度为3mg/ml,体积为5ml的CCZIL溶液放进两个透析袋中,透析袋分别置于pH 7.4和pH 5.5的缓冲液中,在37℃/50℃和避光条件下缓慢搅拌,转速为100rpm。分别于不同时间点时取出2mL缓冲液,利用荧光分光光度计在不同时间点检测ICG的荧光强度,绘制释放曲线图(见图5)。
如图5所示,可以清晰的看到最终制备的材料具有良好的酸性以及光热释药的能力,这也为肿瘤药物靶向释放提供了支持。
实验例6、性能评价
采用溶氧仪、硫酸钛、DPBF、DTNB、亚甲基蓝及红外热像仪对CCZIL的性能进行评价。
性能评价结果如图6所示,结果表明,CCZIL能在微酸性环境下产生O2和H2O2;在激光照射下,CCZIL能够产生1O2,同时能实现光热转换;另外,CCZIL具有优异的消耗GSH和产生OH·的能力。
实验例7、细胞毒性评价
为研究CCZIL联合化疗药物对肿瘤细胞生长的抑制效果,我们采用了不同载体对4T1细胞的毒性进行了比较。
具体地,将处于对数生长期的乳腺癌4T1细胞,以2×104个/孔接种于96孔板中,每孔加入1mL细胞悬液,于37℃培养箱中(含5%CO2)孵育24小时后,将实施例1获得的复合纳米颗粒用培养基稀释到一定浓度后加入到细胞中,同时设置不同对照组,继续孵育12小时后,将96孔板中需要激光处理的孔置于激光发射器下,激光照射(2W cm-2)5min,继续放置于培养箱中培养12小时后,加入MTT,4小时后去掉旧培养基,加入150-200μL DMSO,然后放置于摇床震荡混匀15-20min,最后用多功能酶标仪检测OD(490)值进行肿瘤细胞的杀伤活性评价。
细胞毒性评价结果如图7所示,表明最终材料联合化疗药物在施加808nm的激光照射之下,由于能够同时发挥光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗以及化疗,具有最强的细胞杀伤作用。
实验例8、细胞摄取评价
为了证明CCZIL细胞摄取,采用4T1细胞为模型,研究了不同时间节点的药物摄取情况。
具体地,将处于对数生长期的乳腺癌4T1细胞,以2×104个/孔接种于12孔板中,每孔加入2mL细胞悬液,于37℃培养箱中(含5%CO2)孵育24小时后,将实施例1获得的CCZIL用培养基稀释到一定浓度后加入到细胞中,于0、1、3、6h弃去相应孔培养基,PBS洗一次,加入固定液固定10min,PBS清洗两次,加入DAPI,染色10min,PBS洗涤一次,加入1mlPBS,在倒置荧光显微镜下观察细胞摄取情况。
细胞摄取评价结果如图8所示,随着孵育时间的延长,CCZIL在细胞核的积累越来越多,从而促进细胞对材料的有效摄取。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒,其特征在于,所述金属有机框架包覆纳米颗粒为核壳结构复合物,包括:
过氧化钙纳米粒子内核;
包被于所述过氧化钙纳米粒子内核外周的金属有机框架外壳,且所述金属有机框架的孔隙装载有光敏剂;
修饰于所述金属有机框架外壳外周表面的相变材料。
2.根据权利要求1所述的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒,其特征在于,所述金属有机框架包括过渡金属掺杂的沸石咪唑金属框架、铜基金属框架或铁基金属框架;所述光敏剂包括吲哚菁绿、IR780或IR820;所述相变材料包括月桂酸或十四醇。
3.根据权利要求1所述的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒,其特征在于,所述自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的直径范围为100~200nm。
4.一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
获得过氧化钙纳米粒子;
通过生物矿化法于所述过氧化钙纳米粒子的外周包覆金属有机框架,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架;
向所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中加入光敏剂和相变材料进行反应,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述获得过氧化钙纳米粒子,包括:
将无水CaCl2溶于甲醇中,加入H2O2混匀,后加入NH3·H2O搅拌反应,用甲醇洗涤后分散在甲醇中,获得过氧化钙纳米粒子。
6.根据权利要求4所述的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述通过生物矿化法于所述过氧化钙纳米粒子的外周包覆金属有机框架,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架,包括:
将Zn(NO3)2·6H2O和Cu(NO3)2溶于甲醇中混匀,获得溶液a;
将所述溶液a加入所述过氧化钙纳米粒子混匀,获得混合液;
将2-甲基咪唑溶于甲醇中混匀,获得溶液b;
将所述溶液b加入所述混合溶液中反应,后离心分离,获得产物即为CaO2@Cu/ZIF-8,简称CCZ,用甲醇洗涤并分散于甲醇中,获得包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架。
7.根据权利要求4所述的一种自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述向所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中加入光敏剂和相变材料进行反应,包括:
将光敏剂溶于甲醇中加入所述包覆过氧化物纳米粒子的金属有机框架中,后加入相变材料甲醇溶液,室温反应过夜,离心收集沉淀即为CaO2@Cu/ZIF-8-ICG@LA,记为CCZIL)并分散在超纯水中,获得自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒。
8.权利要求1-3任一项所述的自供应H2O2/O2和消耗GSH的金属有机框架包覆纳米颗粒在制备肿瘤光热治疗、光动力学治疗、化学动力学治疗和化疗多模式互补协同治疗产品中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210404657.9A CN114848813A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210404657.9A CN114848813A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114848813A true CN114848813A (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=82632010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210404657.9A Pending CN114848813A (zh) | 2022-04-18 | 2022-04-18 | 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114848813A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115368582A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-22 | 湖北工业大学 | 一种异烟酸功能化的Eu-MOFs荧光探针的制备方法及其对甲硝唑的可回收性检测 |
CN115887750A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-04 | 江西理工大学 | 一种聚合物/CaO2@ZIF-67支架的制备方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110124034A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-16 | 浙江大学 | 一种纳米金属有机框架空化材料、合成方法及应用 |
CN110179818A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 河北大学 | CaO2@DOX@ZIF-67纳米材料及其制备方法与应用 |
CN110396395A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-11-01 | 湖北英特吉新能源科技有限公司 | 一种功能增强型金属有机框架基复合相变材料及其制备方法 |
CN111643673A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-09-11 | 福建医科大学孟超肝胆医院(福州市传染病医院) | 一种同时包载光敏剂和蛋白质的肿瘤靶向纳米药物及其应用 |
CN111671914A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-18 | 广东省医疗器械研究所 | 一种近红外光响应的纳米颗粒及控释系统 |
CN113262301A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-17 | 南京邮电大学 | 一种多功能抗肿瘤纳米药物及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-04-18 CN CN202210404657.9A patent/CN114848813A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110179818A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-30 | 河北大学 | CaO2@DOX@ZIF-67纳米材料及其制备方法与应用 |
CN110124034A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-16 | 浙江大学 | 一种纳米金属有机框架空化材料、合成方法及应用 |
CN110396395A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-11-01 | 湖北英特吉新能源科技有限公司 | 一种功能增强型金属有机框架基复合相变材料及其制备方法 |
CN111671914A (zh) * | 2020-06-29 | 2020-09-18 | 广东省医疗器械研究所 | 一种近红外光响应的纳米颗粒及控释系统 |
CN111643673A (zh) * | 2020-07-08 | 2020-09-11 | 福建医科大学孟超肝胆医院(福州市传染病医院) | 一种同时包载光敏剂和蛋白质的肿瘤靶向纳米药物及其应用 |
CN113262301A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-17 | 南京邮电大学 | 一种多功能抗肿瘤纳米药物及其制备方法和应用 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115368582A (zh) * | 2022-09-01 | 2022-11-22 | 湖北工业大学 | 一种异烟酸功能化的Eu-MOFs荧光探针的制备方法及其对甲硝唑的可回收性检测 |
CN115887750A (zh) * | 2022-12-16 | 2023-04-04 | 江西理工大学 | 一种聚合物/CaO2@ZIF-67支架的制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Han et al. | Photothermy-strengthened photocatalytic activity of polydopamine-modified metal-organic frameworks for rapid therapy of bacteria-infected wounds | |
CN114848813A (zh) | 一种自供应h2o2/o2和消耗gsh的金属有机框架包覆纳米颗粒及其制备方法与应用 | |
CN106729738B (zh) | 一种枝状金铂双金属纳米粒子及其制备方法和应用 | |
CN113350514B (zh) | 一种细菌与mof基载体杂化材料及其制备方法与应用 | |
CN106139144A (zh) | 一种具有协同抗肿瘤特性的透明质酸修饰的金‑碳纳米球及其制备方法与应用 | |
CN112245579B (zh) | 一种缓解肿瘤乏氧的光动力治疗剂及其制备方法和应用 | |
CN111773245B (zh) | 一种复合纳米酶及其制备方法与应用 | |
WO2017157063A1 (zh) | 一种用于治疗癌症的复合纳米载药材料及其制备方法 | |
CN109248325B (zh) | 一种低毒、高效肿瘤治疗用纳米药物载体材料及其制备方法和应用 | |
CN112641946A (zh) | 聚多巴胺包裹金纳米复合物及其制备方法与在肿瘤多模态诊疗中的应用 | |
CN111407743A (zh) | 一种多巴胺组装体药物递送系统及其制备方法 | |
CN110812495B (zh) | 一种基于中空介孔硅载药纳米颗粒及其制备和应用 | |
CN109674764B (zh) | 一种抗肿瘤磁性载药杂化纳米胶囊及其制备方法 | |
CN104147608B (zh) | 一种聚乙二醇‑叶酸修饰的氨基化锂皂石纳米颗粒及其制备和应用 | |
CN112972423A (zh) | 一种基于级联反应的纳米酶与化疗药共载的仿生纳米药物载体及其制备方法和应用 | |
CN116327979B (zh) | 一种过渡金属基介孔纳米催化药物、制备方法及用途 | |
CN114230803A (zh) | 一种金属有机框架复合纳米材料及其制备方法与应用 | |
CN110917172B (zh) | 一种氧化钼纳米片封堵中空介孔硅纳米材料及其制备和应用 | |
CN114949186A (zh) | 一种pod-god协同改性的介孔硅纳米材料、制备方法及用途 | |
CN111228513B (zh) | 一种具有诱导肿瘤细胞铁死亡效应的无定型碳酸钙复合纳米药物及其制备方法 | |
CN110642865B (zh) | 一种高电荷阳离子卟啉在制备pdt纳米光敏剂中的应用 | |
CN108421041B (zh) | 一种光动力治疗复合物及其制备方法与应用 | |
Xu et al. | Cu2+-pyropheophorbide-a-cystine conjugate-mediated multifunctional mesoporous silica nanoparticles for photo-chemodynamic therapy/GSH depletion combined with immunotherapy cancer | |
CN111330020B (zh) | 银纳米靶向治疗肿瘤制剂的制备与应用 | |
CN114028565B (zh) | 一种治疗乳腺癌的3d-cof载药体系及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |