研究表明,**分子的活性和利用度與其在溶液中的分子狀態(tài)息息相關(guān)。卟啉類**具有的大π共軛結(jié)構(gòu)分子在溶液中處于分散狀態(tài)時,具有良好的光動力**活性;而在聚集狀態(tài)時,其光動力**性質(zhì)丟失轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高的光熱效應(yīng),實現(xiàn)腫瘤的光熱**。近年來,由于聯(lián)合不同的**方式會造成協(xié)同**也受到人們了廣泛關(guān)注,因此,充分智能化利用**分子在溶液中狀態(tài)的改變,實現(xiàn)腫瘤多種**方式的聯(lián)合,達到“1 + 1 > 2”的超加效應(yīng),為腫瘤的精準(zhǔn)**提供新策略。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)韓鶴友教授課題組從卟啉類光敏劑(PPa)的分子狀態(tài)入手,構(gòu)建了一個能響應(yīng)腫瘤凋亡的“分子狀態(tài)”轉(zhuǎn)換顆粒(PDP)。該顆粒中的卟啉光敏劑在正常生理條件下為分散性良好的納米顆粒(圖1A),具有高的光動力**效果,能有效用于腫瘤的光動力**。隨后,當(dāng)光動力**誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡后,凋亡細(xì)胞的產(chǎn)生caspase-3酶能快速切裂PDP的親水片段,誘導(dǎo)分散狀態(tài)的PPa轉(zhuǎn)為聚集狀態(tài)PPa,產(chǎn)生高的光熱效率,有利于腫瘤的光熱**(圖1B)。同時,這種變化還能產(chǎn)生高的光聲信號,也為光聲評估腫瘤凋亡提供了可能。這種新型分子狀態(tài)轉(zhuǎn)換納米顆粒的構(gòu)建大大減少繁瑣的合成步驟,為高效的腫瘤**和評估提供了思路。
體外實驗中,通過紅外圖譜,在不同的pH下,PDP側(cè)鏈上的羧酸根會逐漸質(zhì)子化。HPLC揭示在PDP在caspase-3條件下能被有效裂解。臨界膠束濃度測試也證實PDP的質(zhì)子化和caspase-3的裂解會增強PDP的疏水性。電子透射成像表明PDP的疏水性變化的確會導(dǎo)致其分子狀態(tài)改變,在pH 7.4的時候是直徑約為10 nm左右的納米顆粒,在pH 6.5時為更大尺寸的納米顆粒,而在caspase-3下出現(xiàn)了明顯的聚集。熒光、紫外及ROS生成表征進一步表明在pH 7.4和6.5時,該PDP中光敏劑分子是處于單體狀態(tài)的(其Qy帶在667 nm處并具有高的熒光活性和ROS生成能力),而在caspase-3條件下,PPa的分子狀態(tài)表現(xiàn)為顯著聚集特征(其Qy帶在683 nm處并具有低的熒光活性和ROS生成能力),證實了該納米顆粒能響應(yīng)腫瘤凋亡酶caspase-3,實現(xiàn)光敏劑PPa分子狀態(tài)的變化。
PDP在體內(nèi)協(xié)同抗擊腫瘤的實驗結(jié)果表明,相比于對照組小鼠和單次**的小鼠,經(jīng)過聯(lián)合**小鼠的腫瘤幾乎被完全抑制住了,且具有更高的存活率,H&E和TUNEL染色結(jié)果也表明經(jīng)聯(lián)合光療的小鼠腫瘤組織中也具有更高的細(xì)胞損傷狀況。同時,通過生化分析評估材料對小鼠的毒副作用實驗,結(jié)果表明各組小鼠的心、腎和肝功能等指標(biāo)和空白組相當(dāng),進一步證實了該分子狀態(tài)轉(zhuǎn)變納米顆粒具有很好的活體**的**性。(生物谷Bioon.com)