CN115463150B - 用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种金属框架‑纳米酶体系,包含如下组分:MOF药物载体;钌原子,通过共价键锚定在MOF药物载体中;透明质酸‑表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于分布有钌原子的所述MOF药物载体。利用低生物毒性的金属有机框架为载体,将钌原子通过共价键锚定在MOF的表面,使钌原子具有类过氧化物酶活性,由于制得的金属框架‑纳米酶体系的颗粒可以达到纳米级别,平均粒径约为100nm;通过表面包裹透明质酸偶联表没食子儿茶素没食子酸酯,实现对EBV阳性鼻咽癌的高效靶向定位,综合各组分达到靶向催化治疗的目的。
Description
技术领域
本申请属于纳米生物医药材料技术领域,具体涉及一种用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系及其制备方法。
背景技术
近些年发展起来的靶向治疗策略能够针对肿瘤及癌症的特异性分子进行针对治疗,最大程度上改善治疗效果。与放化疗相比,肿瘤的靶向治疗具有特异性强、副作用小的特点。然而,相对于其他常见的恶性肿瘤如肝癌和肺癌等,针对鼻咽癌的靶向治疗的研究起步较晚。
目前,靶向表皮生长因子受体(EGFR)和血管内皮生长因子(VEGF)的药物在铂类药物抵抗的鼻咽癌患者中已显现出临床疗效。但临床上仍缺少有效的鼻咽癌靶向治疗策略。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系,旨在实现对EBV阳性鼻咽癌的高效靶向催化治疗。
第一方面,本申请实施例提供了一种用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系,包含如下组分:
MOF药物载体;
钌原子,通过共价键锚定在MOF药物载体中;
透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于分布有钌原子的所述MOF药物载体。
可选的,基于钌原子和MOF药物载体的总重,所述钌原子和MOF药物载体包含质量分数为4%-5%的钌原子。
可选的,基于金属框架-纳米酶体系的总重,所述金属框架-纳米酶体系包含质量分数为1%-3%的透明质酸偶联表没食子儿茶素没食子酸酯。
可选的,透明质酸与表没食子儿茶素没食子酸酯的摩尔比为1:0.3-0.5。
可选的,所述MOF药物载体由ZrOCl2·8H2O和苯甲酸形成的MOF或其衍生物。
第二方面,本申请实施例提供了第一方面的金属框架-纳米酶体系的制备方法,包括:
制备MOF基Ru单原子纳米酶,其中,钌原子通过共价键锚定在MOF药物载体中;
制备透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯;
将MOF基Ru单原子纳米酶与透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯在第一溶剂中的混合,进行分散后离心,从沉淀中得到金属框架-纳米酶体系。
可选的,所述第一溶剂选自水、磷酸盐缓冲液、生理盐水或其组合。
可选的,透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法包括:
将透明质酸在第二溶剂中与表没食子儿茶素没食子酸酯混合,在冰浴的条件下,在扩链剂的作用下反应,经后处理以得到透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯。
可选的,所述第二溶剂选自乙腈。
可选的,所述分散的方式包括进行超声处理。
与现有技术相比,本申请至少具有以下有益效果:
本申请提供的金属框架-纳米酶体系,包含MOF药物载体;钌原子,通过共价键锚定在MOF药物载体中;透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于所述分布有钌原子的所述MOF药物载体。利用低生物毒性的金属有机框架为载体,将钌原子通过共价键锚定在MOF的表面,使钌原子具有类过氧化物酶活性,由于制得的金属框架-纳米酶体系的颗粒可以达到纳米级别,平均粒径约为100nm;通过表面包裹透明质酸偶联表没食子儿茶素没食子酸酯,实现对EBV阳性鼻咽癌的高效靶向定位,综合各组分达到靶向催化治疗的目的。本申请提供的金属框架-纳米酶体系无毒,安全,解决了目前鼻咽癌靶向治疗效果不佳,副作用大的问题,同时在一定程度上解决了纳米酶的靶向性问题。
附图说明
图1示出了本申请实施例的MRuHE纳米酶的制备及表征:
图2示出了本申请实施例的MRuHE纳米酶的类过氧化物酶活性测定:
图3示出了本申请实施例的细胞水平检测MRuHE对鼻咽癌细胞的靶向和杀伤作用:
图4 示出了本申请实施例的MRuHE纳米酶的生物安全性评价:
图5示出了本申请实施例的MRuHE纳米酶在鼻咽癌小鼠模型中的靶向性和催化治疗效果的评估。
具体实施方式
为了使本申请的申请目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例对本申请进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本申请,并非为了限定本申请。
为了简便,本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“以上”、“以下”为包含本数,“一种或多种”中的“多种”的含义是两种及其两种以上。
本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处,通过一系列实施例提供了指导,这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实例中,列举仅作为代表性组,不应解释为穷举。
鼻咽癌是发生于鼻咽黏膜层的上皮性癌,与其他重大癌症相比,鼻咽癌的发生具有非常独特的位置和地理分布,大于70%的新病例发生在亚洲东部和东南部,特别是我国的广东、广西等南方城市。
与放化疗相比,肿瘤的靶向治疗具有特异性强、副作用小的特点。然而,相对于其他常见的恶性肿瘤如肝癌和肺癌等,针对鼻咽癌的靶向治疗的研究起步较晚。靶向表皮生长因子受体(EGFR)和血管内皮生长因子(VEGF)的药物在铂类药物抵抗的鼻咽癌患者中已显现出临床疗效。西妥昔单抗(针对EGFR的单克隆抗体)在IVC期鼻咽癌患者的临床II期研究中,48%受试者显示出病情的稳定。同样,舒尼替尼(多种受体酪氨酸激酶抑制剂,不局限于VEGF受体)在鼻咽癌患者中具有临床前抗血管生成活性和一定的临床治疗效果。其他靶向VEGF的药物包括帕唑帕尼、法米替尼和阿西替尼,它们在临床前的实验中同样具有治疗效果,并已过渡到II期试验。
但是,由于EGFR和VEGF表达的广谱性,接受西妥昔单抗治疗中仍有38%患者出现进展性疾病,且总响应率仅为11.7%;接受舒尼替尼治疗的患者中,64%出现出血并发症,仅有1例患者在治疗的24个周期后病情稳定。因此,目前临床上仍缺少有效的鼻咽癌靶向治疗策略。经流行病学研究发现,约95%以上的鼻咽癌与EB病毒(EBV)感染密切相关。
经研究分析发现,EBV感染的细胞会表达一些病毒特异性蛋白,其中潜伏膜蛋白1(LMP1)被认为是EBV阳性鼻咽癌细胞的标志蛋白,可有效区分正常组织和鼻咽癌组织,这为EBV阳性鼻咽癌的靶向治疗提供了新靶点。
纳米酶是一类蕴含酶学催化特性的新型人工模拟酶,能够催化酶的底物,产生如同天然酶一样的反应产物,遵循类似的酶促反应动力学,可作为天然酶的替代物用于疾病的诊断和治疗,其具有类过氧化物酶活性的纳米酶,其最适pH偏酸性,能够催化H2O2产生自由基。在肿瘤微环境中,酸性和富含H2O2的特点为纳米酶治疗肿瘤提供了优越的条件。
但是,目前纳米酶由于缺少肿瘤靶向性,导致到达肿瘤部位的纳米酶数量较少,肿瘤治疗效果较差,而单纯提高纳米酶的使用剂量则会导致其毒副作用的升高,最终导致纳米酶用于肿瘤治疗很难进行临床转化。
发明人经研究,可以构建具有鼻咽癌靶向作用的纳米酶,用于治疗鼻咽癌。
金属框架-纳米酶体系
本申请实施例一方面提供了一种金属框架-纳米酶体系,第一方面,本申请实施例提供了一种用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系,包含如下组分:
MOF药物载体;
钌原子,通过共价键锚定在MOF药物载体中;
透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于分布有钌原子的所述MOF药物载体。
在本申请实施例中,MOF作为药物载体具有较高的比表面积和规则的孔道结构;MOFs可以提高药物的固载率,并且能够达到良好的缓释效果;运用修饰手段可使其带有多种功能基团等。目前,MOFs载药主要有两种方式:一种是将药物分子作为MOF的组成部分,另一种是利用MOF的孔道来载药。在生理条件下,大多数的MOFs都不稳定,所以要通过表面修饰减慢MOFs的分解从而防止药物的提前释放。
在本申请实施例中,表没食子儿茶素没食子酸酯具有对LMP1天然靶向性,可以富集在鼻咽癌细胞中。如金属框架-纳米酶体系在正常细胞中,钌原子具有类过氧化物酶活性,但由于靶向性在正常细胞中留存量较少,导致该材料在正常细胞中的积累量较少,而且正常细胞的pH接近中性,使材料的类过氧化物酶活性处于较低水平,从而保证了正常细胞的安全。而金属框架-纳米酶体系对EBV阳性鼻咽癌细胞存在特异性的靶向作用,能大量结合并积累在EBV阳性鼻咽癌细胞中,而且肿瘤微环境的pH偏酸性,与纳米酶发挥催化活性的pH范围相吻合,此时Ru原子发挥高效的类过氧化物酶活性,通过产生高水平的自由基,实现对鼻咽癌细胞的有效杀伤。
在本申请实施例中,钌原子通过共价键锚定在MOF药物载体中,简述为MOF基Ru单原子纳米酶(MRu);透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯简述为HA-EGCG,本申请的金属框架-纳米酶体系简述为MRuHE靶向催化单原子纳米酶。
在本申请实施例中,透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于分布有钌原子的所述MOF药物载体,一方面提高了纳米酶在鼻咽癌部位的富集能力,降低材料在脏器组织中的累积,提高了纳米酶的利用率,还降低了对正常组织的损伤和毒性;另一方面纳米酶靶向催化治疗鼻咽癌的实现,解决了纳米酶因无靶向性而无法实现临床转化的问题。
在一些实施例中,基于钌原子和MOF药物载体的总重,所述钌原子和MOF药物载体包含质量分数为4%-5%的钌原子。具有高效的类过氧化物酶活性的积极效果。
在一些实施例中,基于金属框架-纳米酶体系的总重,所述金属框架-纳米酶体系包含质量分数为1%-3%的透明质酸偶联表没食子儿茶素没食子酸酯。具有高效靶向EBV阳性鼻咽癌细胞的积极效果。
在一些实施例中,透明质酸与表没食子儿茶素没食子酸酯的摩尔比为1:0.3-0.5。具有较好的偶联效率。
在一些实施例中,所述MOF药物载体由ZrOCl2·8H2O和苯甲酸形成的MOF或其衍生物。
金属框架-纳米酶体系的制备方法
第二方面,本申请实施例提供了第一方面的金属框架-纳米酶体系的制备方法,包括:
制备MOF基Ru单原子纳米酶,其中,钌原子通过共价键锚定在MOF药物载体中;
制备透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯;
将MOF基Ru单原子纳米酶与透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯在第一溶剂中的混合,进行分散后离心,从沉淀中得到金属框架-纳米酶体系。
在本申请实施例中,制备透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯方法可以为:采用溶剂热法,首先将ZrOCl2·8H2O(18mg), TCPP-Ru(7mg)和苯甲酸(160mg)溶解在5 mL二甲基甲酰胺DMF溶液中,搅拌,混合均匀;接着在90 oC下反应5小时,自然冷却;后进行离心,将沉淀用DMF和丙酮分别洗涤3次,浸泡于丙酮1-2天,离心后分散在纯水中冻干;
最后放置烘箱中进行烘干,称重,用双蒸水配置成相应浓度,并进行超声,得到MRu纳米酶。
在一些实施例中,所述第一溶剂选自水、磷酸盐缓冲液、生理盐水或其组合。
在一些实施例中,透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法包括:
将透明质酸在第二溶剂中与表没食子儿茶素没食子酸酯混合,在冰浴的条件下,在扩链剂的作用下反应,经后处理以得到透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯。
在本申请实施例中,扩链剂可以为 二羟甲基丙酸(DMPA),还可以为二乙氨基乙醇。
在本申请实施例中,制备HA-EGCG的方法为:将100 mg HA分散于乙腈溶液,冰浴下加入20 mg EGCG,35 mg EDC·HCl和2 mg DMPA;常温下反应5 h;过滤去除溶液,并将沉淀用乙腈和甲醇分别清洗3次。
在本申请实施例中,制备金属框架-纳米酶体系的方法可以为:将2 mg MRu超声分散在10 mL水溶液中;后再超声波的处理下加入 1 mL HA-EGCG(浓度为1 mg/mL)溶液;接着2000-3000转离心10 min,用水清洗3次。
在一些实施例中,所述第二溶剂选自乙腈。
在一些实施例中,所述分散的方式包括进行超声处理。
在本申请实施例中,第一方面的金属框架-纳米酶体系或第二方面的金属框架-纳米酶体系的制备方法得到的金属框架-纳米酶体系在EBV阳性鼻咽癌靶向催化治疗的应用。其中,靶向制剂为表没食子儿茶素没食子酸酯,具体的治疗方式可以为静脉注射。金属框架-纳米酶体系在静脉注射时的溶剂可以为磷酸盐缓冲液、生理盐水等。
在静脉注射时,金属框架-纳米酶体系在溶剂中的浓度为1-2mg/mL,对EBV阳性鼻咽癌具有高效的靶向催化治疗的积极效果。
实施例
下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得,并且可直接使用而无需进一步处理,以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1 金属框架-纳米酶体系的制备及表征
采用溶剂热法,首先将ZrOCl2·8H2O(18mg), TCPP-Ru(7mg)和苯甲酸(160mg)溶解在5 mL二甲基甲酰胺DMF溶液中,搅拌,混合均匀,在90 oC下反应5小时,自然冷却,3000-4000转离心10 min,去除溶液,将沉淀用DMF和丙酮分别洗涤3次,浸泡于丙酮1-2天,离心后分散在纯水中冻干,放置烘箱中进行烘干,称重,用双蒸水配置成相应浓度,并进行超声,得到MRu纳米酶。将100 mg HA分散于乙腈溶液,冰浴下加入20 mg EGCG,35 mg EDC·HCl和2mg二羟基丙酸(DMPA),常温下反应5 h,过滤去除溶液,并将沉淀用乙腈和甲醇分别清洗3次。最后,将2 mg MRu超声分散至10 mL水溶液中,超声下加入 1 mL HA-EGCG(浓度为1 mg/mL)溶液,2000-3000转离心10 min,用水清洗3次,最终得到具有鼻咽癌靶向作用的金属框架-纳米酶体系,即MRuHE纳米酶。如图1中,a 图为MRuHE纳米酶的透射电镜成像图,透射电镜结果显示MRuHE纳米酶的平均粒径约为100 nm。b 图为MRuHE纳米酶的扫描电镜成像图,扫描电镜结果显示MRuHE纳米酶分散均匀、粒径均一,呈球形。c 图为MRuHE纳米酶的动态光散射分析图,采用激光粒度仪仪器Mastersizer 3000进行动态光散射检测,结果进一步说明了MRuHE纳米酶粒径约为100 nm,尺寸相对均一。如图1中,d图为MRuHE纳米酶的球差电镜成像图,e图为d的局部放大成像图,球差电镜结果显示Ru原子均匀分散在MOF载体上,通过局部放大图可以看出Ru呈单原子形式分布。f图为MRuHE纳米酶的能量色散X光谱图,能量色散X射线光谱分析结果显示出所合成的MRuHE纳米酶包含C、N、O、Zr、Ru元素。
实施例2、MRuHE纳米酶的类过氧化物酶活性检测
将所制备的MRuHE纳米酶称重并利用双蒸水溶解为2 μg/mL的溶液,进行冰浴超声30 min,使MRuHE纳米酶完全分散在水溶液中。随后按照如下体系进行类过氧化酶活性检测:MRuHE纳米酶10 μg(2 μg/mL),TMB显色液5 μL(主要作用的化合物为3,3’,5,5’–四甲基联苯胺,10 mg/mL),H2O2 10 μL(10 M),缓冲液Buffer 75 μL(0.2 M NaAC-HAc,pH 4.5)。测量条件为室温,用多功能酶标仪SpectraMax M4进行检测,在吸光度为652 nm处测定,每20s测定1次,共检测2 min。如图2中所示,a图为MRuHE的类过氧化物酶米氏曲线,MRuHE催化H2O2并氧化TMB的曲线符合米氏方程,由此可以判断MRuHE具有类过氧化物酶活性。
通过建立pH梯度:MRuHE纳米酶10 μg(2 μg/mL),TMB显色液5 μL(10 mg/mL),H2O2 10 μL(10 M),缓冲液Buffer 75 μL(0.2 M NaAC-HAc,pH 4.5),先把MRuHE和Buffer按比例混合,再把TMB和H2O2混合后加入到检测孔中,pH梯度设定为7个:3、3.5、4、4.5、5、5.5、6,用多功能酶标仪SpectraMax M4进行检测,在吸光度为652 nm处,每10 s测1次,共检测1 min。如图2中,b图为MRuHE纳米酶的催化最适pH值测定,最终测定MRuHE的最适pH为4。
通过建立温度梯度:MRuHE纳米酶10 μg(2 μg/mL),TMB显色液5 μL(10 mg/mL),H2O2 10 μL(10 M),缓冲液Buffer 75 μL(0.2 M NaAC-HAc,pH 4.5),先把MRuHE和Buffer按比例混合,再把TMB和H2O2混合后加入到检测孔中,温度梯度设定为8个:27、30、37、40、45、50、55、60 ℃,652 nm处,每30 s测1次,共检测2 min。如图2中,c图为MRuHE纳米酶的催化最适温度测定结构图,最终测定MRuHE的最适催化温度为40 ℃。
为了进一步确定MRuHE纳米酶的类过氧化物酶催化活性,利用电子共振自旋实验(ESR)分析MRuHE纳米酶产生自由基的能力。利用二甲基吡啶氮氧化物(DMPO)自旋俘获加合物,通过ESR光谱法评估羟基自由基的生成。将M0HE(未负载Ru单原子的MOF)和本申请制得的MRuHE纳米酶各50 μL(1 mg/mL),置于内径为1 mm的玻璃毛细管中密封。将毛细管插入ESR腔中,用于自旋阱检测自旋加合物。如图2中,d图为电子自旋共振测定MRuHE纳米酶产生自由基的能力,MRuHE纳米酶能催化产生较高水平的羟基自由基,而M0HE则不能产生羟基自由基,说明MRuHE具有明显的类过氧化物酶活性,催化H2O2产生自由基。
实施例3 体外细胞水平评价MRuHE对鼻咽癌细胞的靶向和杀伤作用
体外酶活性测定实验已经表明MRuHE具有良好的类过氧化物酶活性,能催化H2O2产生自由基。本实施例评价体外细胞水平MRuHE对鼻咽癌细胞的靶向效率和胞内产生自由基的能力。
利用FITC标记MRuHE和未偶联鼻咽癌细胞靶向分子的MRuH,随后将标记后的MRuHE和MRuH(100 μg/mL)分别孵育过表达潜伏膜蛋白1(LMP1,为EGCG的靶点)的人鼻咽癌细胞系CNE1LMP1,1% PBS洗去未结合的材料后利用Hoechst对细胞核进行染色,最后利用共聚焦显微镜观察细胞结合材料的量。如图3中,a图为免疫荧光图像显示MRuHE纳米酶对鼻咽癌细胞系的靶向作用,其中,FITC代表了纳米材料,Hoechest 代表了鼻咽癌细胞核,Merge代表了所合成的材料在鼻咽癌细胞中的积累量。与未偶联靶向分子的纳米酶MRuH相比,MRuHE纳米酶能够更多地结合到CNE1LMP1细胞上。如图3中,b图为MRuHE纳米酶对鼻咽癌细胞系的靶向效率统计图,纵坐标代表了靶向效率,通过统计二者的荧光强度,发现MRuHE结合CNE1LMP1细胞的量约为MRuH的2倍。
利用1% PBS,100 μM H2O2,100 μM H2O2 + 100 μg/mL M0HE,100 μM H2O2 + 25 μg/mL MRuHE,100 μM H2O2 + 50 μg/mL MRuHE,100 μM H2O2 + 100 μg/mL MRuHE分别孵育CNE1LMP1细胞12 h,利用自由基检测试剂盒测,如市售的碧云天生物技术有限公司产品编号为#S0033S的活性氧检测试剂盒测定胞内自由基的含量。如图3中,c 图为共聚焦显微镜成像显示MRuHE纳米酶催化胞内自由基的产生,1% PBS,100 μM H2O2和100 μM H2O2 + 100 μg/mL M0HE处理细胞内自由基水平极低,相比之下,MRuHE可以明显诱导细胞内自由基的产生,并随着MRuHE使用浓度的升高,产生的自由基水平也随之升高。如图3中,d图为MRuHE纳米酶催化胞内自由基产生的统计图,更能直观的评价MRuHE催化胞内自由基产生的能力。
在H2O2存在的条件下,利用25-200 μg/mL MRuHE处理CNE1LMP1细胞12-48h,再利用CCK-8试剂盒检测细胞凋亡情况。如图3中,e图为不同浓度的MRuHE纳米酶在不同时间点对CNE1LMP1细胞的杀伤作用,25-200 μg/mL MRuHE在12 h均可显著抑制鼻咽癌细胞的活性(抑制率分别约为40%、50%、60%和70%),但随着时间的增加,其抑制活性并未发生明显的变化,这一现象可能是由H2O2底物耗竭导致的。总之,MRuHE可以在较低浓度和较短时间内实现鼻咽癌细胞的有效杀伤。
实施例4 MRuHE的体内安全性评价
进行体内治疗实验之前,对MRuHE做了生物安全性评价,将M0HE和MRuHE按10 mg/kg剂量尾静脉注射到C57背景的小鼠体内,等体积的1% PBS作为对照组。每3天注射1次,共注射5次,最后取小鼠的全血和血清,分别检测相关参数。如图4中,a 图为MRuHE纳米酶对小鼠血液红细胞数量(RBC)的作用,b图为 MRuHE纳米酶对小鼠血液白细胞数量(WBC)的作用,结果显示,M0HE和MRuHE处理组均未见红细胞和白细胞数量的异常变化。如图4中,c图为MRuHE纳米酶对小鼠血液血尿素氮(BUN)含量的作用,d图为MRuHE纳米酶对小鼠血清肌酐(CREA)含量的作用,结果显示,M0HE和MRuHE处理后小鼠的血尿素氮和血清肌酐的水平未见异常,说明M0HE和MRuHE对小鼠的肾脏未造成损伤。如图4中,e 图为MRuHE纳米酶对小鼠谷丙转氨酶(ALT)含量的作用,f 图为MRuHE纳米酶对小鼠谷草转氨酶(AST)含量的作用,结果显示,M0HE和MRuHE处理后小鼠的谷丙转氨酶和谷草转氨酶的水平未见异常,提示M0HE和MRuHE对小鼠肝脏未造成损伤。上述结果说明设计并合成的MRuHE纳米酶具有出色的生物安全性。
实施例5 MRuHE纳米酶在鼻咽癌小鼠模型中的靶向性和催化治疗效果的评估
首先对MRuHE纳米酶在鼻咽癌小鼠模型中的靶向性进行了分析,将1×106的CNE1LMP1细胞注射至BALB/c裸鼠的皮下,共注射15只。待肿瘤生长7天后,随机分成3组,分别尾静脉注射1% PBS,10 mg/kg Cy5.5标记的MRuH和MRuHE,麻醉后并进行小动物成像检测Cy5.5信号值。如图5,a 图为小动物成像显示MRuHE纳米酶体内对鼻咽癌组织的靶向性,上图为表面照片,下图为荧光成像图片,注射1 h后,MRuHE显著被募集到肿瘤部位,而缺少靶向分子的MRuH在肿瘤部位未明显富集。如图5,b图为MRuHE纳米酶体内靶向效率统计图;通过统计信号强度发现MRuHE在肿瘤部位的积累量是MRuH的5倍左右。
随后,对MRuHE纳米酶在鼻咽癌小鼠模型中的催化治疗效果进行了评价,将1×106的CNE1LMP1细胞注射至BALB/c裸鼠的皮下,共注射15只。待肿瘤生长至100 mm3左右,记作第0天,随机分成3组,于第0、6、12天分别尾静脉注射1% PBS,10 mg/kg的M0HE和MRuHE,其间每隔2天测量小鼠体重和肿瘤的体积,在第14天时处死小鼠并取下肿瘤组织进行拍照,称量。如图5中c所示,和1% PBS处理组相比,M0HE处理后小鼠的肿瘤体积未发生明显的变化,而MRuHE组小鼠肿瘤的生长被完全抑制。如图5中,c图为不同处理组的肿瘤生长曲线统计图,d图为治疗15天后取出的肿瘤组织图片,结果显示,通过对肿瘤组织拍照和称重进一步说明了MRuHE具有出色的催化治疗效果,而缺少Ru原子的M0HE虽然具有同等的靶向作用,但因为没有类过氧化物酶催化活性,导致肿瘤治疗效果不佳。如图5,e图为肿瘤重量统计图,f图为不同条件处理过程中小鼠体重的检测统计图,结果显示,在治疗的过程中,各组小鼠的体重未见明显的差异,进一步说明了所合成材料的生物安全性。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种用于鼻咽癌治疗的金属框架-纳米酶体系,包含如下组分:
MOF药物载体;
TCPP-Ru,通过共价键锚定在MOF药物载体中;其中,制备MOF药物载体和TCPP-Ru构成的纳米酶体系的方法为:采用溶剂热法,首先将ZrOCl 2 ·8H2O, TCPP-Ru和苯甲酸溶解在5mL二甲基甲酰胺DMF溶液中,搅拌,混合均匀;接着在90℃下反应5小时,自然冷却;后进行离心,将沉淀用DMF和丙酮分别洗涤3次,浸泡于丙酮1-2天,离心后分散在纯水中冻干;
最后放置烘箱中进行烘干,称重,用双蒸水配置成相应浓度,并进行超声;
透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,包裹于分布有TCPP-Ru的所述MOF药物载体,其中,透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法包括:将透明质酸在第二溶剂中与表没食子儿茶素没食子酸酯混合,在冰浴的条件下,在扩链剂的作用下反应,经后处理以得到透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,所述扩链剂为二羟甲基丙酸或二乙氨基乙醇;
基于TCPP-Ru和MOF药物载体的总重,所述TCPP-Ru和MOF药物载体包含质量分数为4%-5%的钌原子;
基于金属框架-纳米酶体系的总重,所述金属框架-纳米酶体系包含质量分数为1%-3%的透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯。
2.根据权利要求1所述的金属框架-纳米酶体系,其特征在于,透明质酸与表没食子儿茶素没食子酸酯的摩尔比为1:0.3-0.5。
3.根据权利要求1所述的金属框架-纳米酶体系,其特征在于,所述第二溶剂选自乙腈。
4.一种如权利要求1-3任意一项所述的金属框架-纳米酶体系的制备方法,包括:
制备MOF药物载体和TCPP-Ru构成的纳米酶体系,其中,TCPP-Ru通过共价键锚定在MOF药物载体中,制备MOF药物载体和TCPP-Ru构成的纳米酶体系的方法为:采用溶剂热法,首先将ZrOCl 2 ·8H2O, TCPP-Ru和苯甲酸溶解在5 mL二甲基甲酰胺DMF溶液中,搅拌,混合均匀;接着在90℃下反应5小时,自然冷却;后进行离心,将沉淀用DMF和丙酮分别洗涤3次,浸泡于丙酮1-2天,离心后分散在纯水中冻干;
最后放置烘箱中进行烘干,称重,用双蒸水配置成相应浓度,并进行超声;
制备透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,其中,透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯的制备方法包括:将透明质酸在第二溶剂中与表没食子儿茶素没食子酸酯混合,在冰浴的条件下,在扩链剂的作用下反应,经后处理以得到透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯,所述扩链剂为二羟甲基丙酸或二乙氨基乙醇;
将纳米酶体系与透明质酸-表没食子儿茶素没食子酸酯在第一溶剂中的混合,进行分散后离心,从沉淀中得到金属框架-纳米酶体系。
5.根据权利要求4所述的金属框架-纳米酶体系的制备方法,其特征在于,所述第一溶剂选自水、磷酸盐缓冲液、生理盐水或其组合。
6.根据权利要求4所述的金属框架-纳米酶体系的制备方法,其特征在于,所述分散的方式包括进行超声处理。
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