pH响应铜掺杂介孔硅纳米催化剂增强肿瘤化疗–化学动力学联合治疗的研究

化学动力学疗法(CDT)利用肿瘤细胞内源性H_(2)O_(2)与芬顿催化剂反应生成高毒性的羟基自由基(•OH),从而杀死肿瘤细胞,但内源性H_(2)O_(2)不足和纳米粒子转运效率较低导致抗癌效果不理想。本研究制备了一种分散性良好、尺寸较小的铜掺杂介孔二氧化硅(Cu-MSN),负载化疗药物阿霉素(DOX)和抗坏血酸盐(AA)后,表面经叶酸(FA)和二甲基马来酸酐(DMMA)改性的壳聚糖(FA-CS-DMMA)以及羧甲基壳聚糖(CMC)包裹,得到pH响应型靶向纳米催化剂FA-CS-DMMA/CMC@Cu-MSN@DOX/AA(缩写为FCDC@Cu-MSN@DA)。扫描电镜显示纳米粒子FCDC@Cu-MSN@DA粒径约为100 nm。体外48 h内Cu^(2+)释放量可达80%,药物DOX释放达到57.3%。释放的AA经自氧化后产生H_(2)O_(2),诱导Cu^(2+)发生类芬顿反应,从而增强CDT。细胞实验证明,FCDC@Cu-MSN@DA联合化疗药物表现出优异的抗肿瘤活性,说明该多功能纳米催化剂在癌症治疗中具有潜在应用前景。

交联诱导重组装多重刺激响应型聚合物胶束的制备及抗肿瘤应用

本工作合成了基于聚赖氨酸的三嵌段两亲性聚合物mPEG-P(LL/LL-LA)-PCL-IR820,其中聚赖氨酸链为交联剂硫辛酸(LA)提供了反应位点,疏水链段的聚己内酯(PCL)为物理包埋化疗药物阿霉素(DOX)提供了可行性。随后,光敏剂(IR820)通过酯键接枝到PCL上得到mPEG-P(LL/LL-LA)-PCL-IR820。将聚合物通过溶剂蒸发法制备未交联载药胶束(DUCM),再使用交联诱导剂二硫苏糖醇(DTT)诱导LA制备交联载药胶束(DCM)。由于内部交联结构的存在,DCM在经历注射和血液循环后保持结构稳定,并且在进入肿瘤细胞后,LA中的二硫键会在肿瘤细胞中高浓度谷胱甘肽(GSH)作用下断裂,从而释放化疗药物,避免了未交联胶束因剪切力和蛋白质吸附作用而提前裂解,进而避免了药物在体内的非特异性分布。最终,该交联纳米胶束协同化疗和光动力疗法高效杀死癌细胞,为胶束在药物传递系统中的研发提供了有价值的参考。

负载过氧化铜的介孔二氧化硅纳米粒子协同化学动力学疗法和化疗联合治疗肿瘤

化学动力学治疗(CDT)是通过使用芬顿催化剂将细胞内过氧化氢(H_(2)O_(2))催化成羟基自由基(·OH)以杀死癌细胞的一种新型治疗方法。然而,内源性H_(2)O_(2)含量不足以及单一治疗的局限性限制了CDT的治疗效率。本工作报道了一种负载过氧化铜(CuO_(2))的介孔二氧化硅纳米颗粒(MSN)。其中,MSN内部负载化疗药物阿霉素(DOX),其表面负载催化剂CuO_(2)封堵孔道,避免药物提前早释。在肿瘤微环境(TME)刺激下,CuO_(2)分解产生外源性H_(2)O_(2)和类芬顿离子Cu~(2+),Cu^(2+)消耗细胞内谷胱甘肽(GSH)生成Cu^(+),Cu^(+)催化外源性H_(2)O_(2)生成高细胞毒性的·OH,协同化疗药物DOX实现CDT和化疗的联合治疗,提高抗肿瘤疗效。此外,体外细胞实验研究表明,该芬顿催化剂表现出良好的细胞相容性和优异的细胞毒性,为协同治疗肿瘤提供了一种新策略。

pH响应型过氧化铜修饰的介孔二氧化硅纳米催化剂用于肿瘤治疗

化疗是目前癌症治疗中最主要的治疗手段,然而化疗药物对肿瘤细胞无选择性,使得药物进入生物体后分布于各个组织器官,只有少量药物到达肿瘤组织,毒副作用大,治疗效果不尽人意。基于此,合成了一种负载过氧化铜(CuO2)的介孔二氧化硅(MSN)纳米催化剂,其内部装载化疗药物阿霉素(DOX),表面负载CuO2封堵孔道,避免药物提前释药,同时CuO2在胞内酸性条件下可通过类芬顿反应协同化疗杀死癌细胞,提高抗肿瘤疗效;实验数据显示,载药颗粒为146.2 nm的规则球形,比表面积458.07 m2/g,载药量为14.9%。本研究为肿瘤的联合治疗提供了一种新的策略。