研究表明,**分子的活性和利用度与其在溶液中的分子状态息息相关。卟啉类**具有的大π共轭结构分子在溶液中处于分散状态时,具有良好的光动力**活性;而在聚集状态时,其光动力**性质丢失转而产生高的光热效应,实现肿瘤的光热**。近年来,由于联合不同的**方式会造成协同**也受到人们了广泛关注,因此,充分智能化利用**分子在溶液中状态的改变,实现肿瘤多种**方式的联合,达到“1 + 1 > 2”的超加效应,为肿瘤的精准**提供新策略。
华中农业大学韩鹤友教授课题组从卟啉类光敏剂(PPa)的分子状态入手,构建了一个能响应肿瘤凋亡的“分子状态”转换颗粒(PDP)。该颗粒中的卟啉光敏剂在正常生理条件下为分散性良好的纳米颗粒(图1A),具有高的光动力**效果,能有效用于肿瘤的光动力**。随后,当光动力**诱导细胞凋亡后,凋亡细胞的产生caspase-3酶能快速切裂PDP的亲水片段,诱导分散状态的PPa转为聚集状态PPa,产生高的光热效率,有利于肿瘤的光热**(图1B)。同时,这种变化还能产生高的光声信号,也为光声评估肿瘤凋亡提供了可能。这种新型分子状态转换纳米颗粒的构建大大减少繁琐的合成步骤,为高效的肿瘤**和评估提供了思路。
体外实验中,通过红外图谱,在不同的pH下,PDP侧链上的羧酸根会逐渐质子化。HPLC揭示在PDP在caspase-3条件下能被有效裂解。临界胶束浓度测试也证实PDP的质子化和caspase-3的裂解会增强PDP的疏水性。电子透射成像表明PDP的疏水性变化的确会导致其分子状态改变,在pH 7.4的时候是直径约为10 nm左右的纳米颗粒,在pH 6.5时为更大尺寸的纳米颗粒,而在caspase-3下出现了明显的聚集。荧光、紫外及ROS生成表征进一步表明在pH 7.4和6.5时,该PDP中光敏剂分子是处于单体状态的(其Qy带在667 nm处并具有高的荧光活性和ROS生成能力),而在caspase-3条件下,PPa的分子状态表现为显着聚集特征(其Qy带在683 nm处并具有低的荧光活性和ROS生成能力),证实了该纳米颗粒能响应肿瘤凋亡酶caspase-3,实现光敏剂PPa分子状态的变化。
PDP在体内协同抗击肿瘤的实验结果表明,相比于对照组小鼠和单次**的小鼠,经过联合**小鼠的肿瘤几乎被完全抑制住了,且具有更高的存活率,H&E和TUNEL染色结果也表明经联合光疗的小鼠肿瘤组织中也具有更高的细胞损伤状况。同时,通过生化分析评估材料对小鼠的毒副作用实验,结果表明各组小鼠的心、肾和肝功能等指标和空白组相当,进一步证实了该分子状态转变纳米颗粒具有很好的活体**的**性。(生物谷Bioon.com)