化学学报 ›› 2024, Vol. 82 ›› Issue (8): 903-913.DOI: 10.6023/A24040115 上一篇 下一篇
研究论文
黄艳琴a,*(), 罗集文a, 李佳启a, 张瑞c,*(), 刘兴奋a, 范曲立a, 黄维a,b,*()
投稿日期:
2024-04-05
发布日期:
2024-08-08
基金资助:
Yanqin Huanga,*(), Jiwen Luoa, Jiaqi Lia, Rui Zhangc,*(), Xingfen Liua, Quli Fana, Wei Huanga,b,*()
Received:
2024-04-05
Published:
2024-08-08
Contact:
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本工作构建了一种多功能纳米诊疗剂FePDA/DOX@HA-CYS-TTDPP, 用于肿瘤靶向荧光/光声双模态成像指导的光疗/化学动力学治疗/化疗协同治疗. 将近红外吸收的吡咯并吡咯二酮衍生物(TTDPP)通过胱胺(CYS)与肿瘤靶向生物大分子透明质酸(HA)偶联, 得到两亲性聚合物HA-CYS-TTDPP; 再与Fe3+配位的聚多巴胺纳米粒子(FePDA)以及抗肿瘤药物阿霉素(DOX)进行分子自组装, 形成该纳米材料. 其光热转换效率达到65.6%, 且具有良好的光声性能, 这归因于TTDPP和PDA良好的光热转换性能, 且Fe3+进一步增强了PDA的光热效应; 它还可以对肿瘤微环境的弱酸性pH值、过表达的谷胱甘肽(GSH)和透明质酸酶(HAase)产生三重响应, 实现靶向药物控释和荧光激活; Fe3+能与肿瘤中的 GSH和H2O2引发芬顿反应, 生成具有细胞毒性的•OH, 从而产生化学动力学治疗性能. 细胞实验证实FePDA/DOX@HA-CYS-TTDPP能够智能响应肿瘤微环境而实现靶向荧光成像, 并通过光疗/化学动力学治疗/化疗协同治疗有效抑制HeLa肿瘤细胞的增殖. 该体系为实现精准高效的肿瘤诊疗拓展了思路.
黄艳琴, 罗集文, 李佳启, 张瑞, 刘兴奋, 范曲立, 黄维. GSH/HAase/pH三重响应纳米诊疗剂用于肿瘤靶向荧光/光声双模成像指导的协同治疗[J]. 化学学报, 2024, 82(8): 903-913.
Yanqin Huang, Jiwen Luo, Jiaqi Li, Rui Zhang, Xingfen Liu, Quli Fan, Wei Huang. GSH/HAase/pH Triple-responsive Nanotheranostic Agent for Synergistic Therapy Guided by Tumor-targeting Fluorescence/Photoacoustic Dual-mode Imaging[J]. Acta Chimica Sinica, 2024, 82(8): 903-913.
[1] |
Salgia, R.; Kulkarni, P. Trends Cancer 2018, 4, 110.
doi: S2405-8033(18)30001-3 pmid: 29458961 |
[2] |
Chang, T. H.; Qiu, Q.; Ji, A. Y.; Qu, C. R.; Chen, H.; Cheng, Z. Biomaterials 2022, 287, 9.
|
[3] |
Xu, C.; Pu, K. Y. Chem. Soc. Rev. 2021, 50, 1111.
|
[4] |
Wang, M.; Yan, D. Y.; Wang, M.; Wu, Q.; Song, R. X.; Huang, Y. M.; Rao, J.; Wang, D.; Zhou, F. F.; Tang, B. Z. Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 11.
|
[5] |
Huang, Y. Q.; Li, L. J.; Yang, S. P.; Zhang, R.; Liu, X. F.; Fan, Q. L.; Huang, W. Acta Chim. Sinica 2023, 81, 1687 (in Chinese).
|
(黄艳琴, 栗丽君, 杨书培, 张瑞, 刘兴奋, 范曲立, 黄维, 化学学报, 2023, 81, 1687.)
doi: 10.6023/A23060283 |
|
[6] |
Cai, Y.; Ni, D. Q.; Cheng, W. Y.; Ji, C. D.; Wang, Y. L.; Mullen, K.; Su, Z. Q.; Liu, Y.; Chen, C. Y.; Yin, M. Z. Angew. Chem.-Int. Ed. 2020, 59, 14014.
|
[7] |
Zhang, X.; Machuki, J. O.; Pan, W. Z.; Cai, W. B.; Xi, Z. Q.; Shen, F. Z.; Zhang, L. J.; Yang, Y.; Gao, F. L.; Guan, M. ACS Nano 2020, 14, 4045.
doi: 10.1021/acsnano.9b08737 pmid: 32255341 |
[8] |
Li, Y. R.; Wang, Z. G.; Tang, Z. H. Acta Chim. Sinica 2022, 80, 6 (in Chinese).
|
(李嫣然, 王子贵, 汤朝晖, 化学学报, 2022, 80, 6.)
|
|
[9] |
Yan, Y. H.; Liang, P. Z.; Zou, Y.; Yuan, L.; Peng, X. J.; Fan, J. L.; Zhang, X. B. Acta Chim. Sinica 2023, 81, 1642 (in Chinese).
|
(闫英红, 梁平兆, 邹杨, 袁林, 彭孝军, 樊江莉, 张晓兵, 化学学报, 2023, 81, 1642.)
doi: 10.6023/A23050243 |
|
[10] |
Sun, Q. Q.; Wang, Z.; Liu, B.; He, F.; Gai, S. L.; Yang, P. P.; Yang, D.; Li, C. X.; Lin, J. Coord. Chem. Rev. 2022, 451, 70.
|
[11] |
Lin, L. S.; Huang, T.; Song, J. B.; Ou, X. Y.; Wang, Z. T.; Deng, H. Z.; Tian, R.; Liu, Y. J.; Wang, J. F.; Liu, Y.; Yu, G. C.; Zhou, Z. J.; Wang, S.; Niu, G.; Yang, H. H.; Chen, X. Y. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 9937.
doi: 10.1021/jacs.9b03457 pmid: 31199131 |
[12] |
Qian, X. Q.; Zhang, J.; Gu, Z.; Chen, Y. Biomaterials 2019, 211, 1.
|
[13] |
Varon, E.; Blumrosen, G.; Sinvani, M.; Haimov, E.; Polani, S.; Natan, M.; Shoval, I.; Jacob, A.; Atkins, A.; Zitoun, D.; Shefi, O. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 15.
|
[14] |
Huang, Y. Q.; Liu, K. L.; Ni, H. L.; Zhang, R.; Liu, X. F.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. ACS Appl. Polym. Mater. 2022, 4, 7739.
|
[15] |
Wang, T.; Zhao, L.; Wang, K. W.; Bai, Y. F.; Feng, F. Acta Chim. Sinica 2021, 79, 600 (in Chinese).
doi: 10.6023/A20120578 |
(王涛, 赵璐, 王科伟, 白云峰, 冯锋, 化学学报, 2021, 79, 600.)
doi: 10.6023/A20120578 |
|
[16] |
Manivasagan, P.; Joe, A.; Han, H. W.; Thambi, T.; Selvaraj, M.; Chidambaram, K.; Kim, J.; Jang, E. S. Mater. Today Bio. 2022, 13, 35.
|
[17] |
Zhang, S. C.; Cao, C. Y.; Lv, X. Y.; Dai, H. M.; Zhong, Z. H.; Liang, C.; Wang, W. J.; Huang, W.; Song, X. J.; Dong, X. C. Chem. Sci. 2020, 11, 1926.
|
[18] |
Dong, S. M.; Dong, Y. S.; Jia, T.; Zhang, F. M.; Wang, Z.; Feng, L. L.; Sun, Q. Q.; Gai, S. L.; Yang, P. P. Chem. Mater. 2020, 32, 9868.
|
[19] |
Hu, P.; Wu, T.; Fan, W. P.; Chen, L.; Liu, Y. Y.; Ni, D. L.; Bu, W. B.; Shi, J. L. Biomaterials 2017, 141, 86.
|
[20] |
Yao, H. C.; Qiao, P.; Zhu, Z. H.; Sun, F. F.; Zhou, H. J.; Geng, M. L.; Du, B. ACS Biomater. Sci. Eng. 2022, 8, 4413.
|
[21] |
Wang, L. H. V.; Yao, J. J. Nat. Methods 2016, 13, 627.
|
[22] |
Choi, W.; Park, B.; Choi, S.; Oh, D.; Kim, J.; Kim, C. Chem. Rev. 2023, 123, 7379.
|
[23] |
Choi, W.; Oh, D.; Kim, C. J. Appl. Phys. 2020, 127, 15.
|
[24] |
Wang, P.; Wu, W. B.; Gao, R. F.; Zhu, H.; Wang, J.; Du, R. L.; Li, X. Y.; Zhang, C. L.; Cao, S. K.; Xiang, R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 13935.
|
[25] |
Li, J.; Wang, R. N.; Sun, Y.; Xiao, P. P.; Yang, S.; Wang, X.; Fan, Q. L.; Wu, W.; Jiang, X. Q. ACS Appl. Mater. Interfaces 2021, 13, 54830.
|
[26] |
Cai, Y.; Liang, P. P.; Tang, Q. Y.; Yang, X. Y.; Si, W. L.; Huang, W.; Zhang, Q.; Dong, X. C. ACS Nano 2017, 11, 1054.
doi: 10.1021/acsnano.6b07927 pmid: 28033465 |
[27] |
Li, W. T.; Wang, L. Y.; Tang, H.; Cao, D. R. Dyes Pigment. 2019, 162, 934.
|
[28] |
Jung, H. S.; Verwilst, P.; Sharma, A.; Shin, J.; Sessler, J. L.; Kim, J. S. Chem. Soc. Rev. 2018, 47, 2280.
|
[29] |
Kim, K.; Choi, H.; Choi, E. S.; Park, M. H.; Ryu, J. H. Pharmaceutics 2019, 11, 22.
|
[30] |
Xie, H. F.; Zeng, F.; Wu, S. Z. Biomacromolecules 2014, 15, 3383.
|
[31] |
Liu, Y. L.; Ai, K. L.; Lu, L. H. Chem. Rev. 2014, 114, 5057.
|
[32] |
Yuan, Z.; Lin, C. C.; He, Y.; Tao, B. L.; Chen, M. W.; Zhang, J. X.; Liu, P.; Cai, K. Y. ACS Nano 2020, 14, 3546.
doi: 10.1021/acsnano.9b09871 pmid: 32069025 |
[33] |
Chen, Q.; Shan, X. R.; Shi, S. Q.; Jiang, C. Z.; Li, T. H.; Wei, S. S.; Zhang, X. Y.; Sun, G. Y.; Liu, J. H. J. Mater. Chem. B 2020, 8, 4056.
|
[34] |
Chen, G.; Yang, Y. Y.; Xu, Q.; Ling, M. J.; Lin, H. M.; Ma, W.; Sun, R.; Xu, Y. C.; Liu, X. Q.; Li, N.; Yu, Z. Q.; Yu, M. Nano Lett. 2020, 20, 8141.
doi: 10.1021/acs.nanolett.0c03127 pmid: 33172280 |
[35] |
Huang, Y. Q.; Song, C. X.; Li, H. C.; Zhang, R.; Jiang, R. C.; Liu, X. F.; Zhang, G. W.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 21529.
|
[36] |
Ma, J. B.; Shen, J. M.; Yue, T.; Wu, Z. Y.; Zhang, X. L. Eur. J. Pharm. Sci. 2021, 159, 15.
|
[37] |
Huang, Y. Q.; Sun, L. J.; Zhang, R.; Hu, J.; Liu, X. F.; Jiang, R. C.; Fan, Q. L.; Wang, L. H.; Huang, W. ACS Appl. Bio Mater. 2019, 2, 2421.
|
[38] |
Wu, K.; Zhao, H. H.; Sun, Z. Q.; Wang, B.; Tang, X. Y.; Dai, Y. N.; Li, M. X.; Shen, Q. M.; Zhang, H.; Fan, Q. L.; Huang, W. Theranostics 2019, 9, 7697.
|
[39] |
Pan, L. X.; Huang, Y. Q.; Sheng, K.; Zhang, R.; Fan, Q. L.; Huang, W. Acta Chim. Sinica 2021, 79, 1097 (in Chinese).
|
(潘立祥, 黄艳琴, 盛况, 张瑞, 范曲立, 黄维, 化学学报, 2021, 79, 1097.)
|
|
[40] |
Stalker, R. A.; Munsch, T. E.; Tran, J. D.; Nie, X. P.; Warmuth, R.; Beatty, A.; Aakeröy, C. B. Tetrahedron 2002, 58, 4837.
|
[1] | 张媛, 郑贝宁, 符美春, 冯守华. 尖晶石氧化物在肿瘤诊疗应用领域研究进展★[J]. 化学学报, 2023, 81(8): 949-954. |
[2] | 徐赫, 韩鹏博, 秦安军, 唐本忠. 光热材料的发展现状及应用前景★[J]. 化学学报, 2023, 81(10): 1420-1437. |
[3] | 王其, 夏辉, 熊炎威, 张新敏, 蔡杰, 陈冲, 高逸聪, 陆峰, 范曲立. 调控供电子策略简易制备近红外二区有机小分子光学诊疗试剂[J]. 化学学报, 2022, 80(11): 1485-1493. |
[4] | 潘立祥, 黄艳琴, 盛况, 张瑞, 范曲立, 黄维. 透明质酸纳米材料在荧光/光声成像和光疗中的应用[J]. 化学学报, 2021, 79(9): 1097-1106. |
[5] | 王英美, 朱道明, 杨阳, 张珂, 张修珂, 吕明珊, 胡力, 丁帅杰, 王亮. 快速合成Bi@ZIF-8复合纳米材料用于近红外二区光热治疗以及可控药物释放[J]. 化学学报, 2020, 78(1): 76-81. |
[6] | 张燕燕, 武明豪, 武明杰, 国林沛, 曹琳, 吴虹仪, 张雪宁. 超小金纳米簇用于荧光及CT双模态成像的研究[J]. 化学学报, 2018, 76(9): 709-714. |
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