纳米催化医学使用芬顿试剂经过催化瘤内化学反响发生ROS等毒从来完成癌症特异性医治的。但是,癌症细胞中过度表达的谷胱甘肽(GSH)和铜-锌超氧化物歧化酶(SOD)会中和活性氧介导的氧化损害(即抗氧化),然后削弱医治作用。此外,铁基芬顿试剂也会发生过敏反响等有害作用。因而,在开展纳米催化医学的过程中,不只需求改进活性氧介导的过氧化医治效能,也需求寻觅非外源的芬顿试剂代替战略。
中科院上海硅酸盐研讨所施剑林院士、胡萍副研讨员等人规划了一种谷胱甘肽呼应的纳米药剂,可经过损坏癌细胞的抗氧化体系完成肿瘤纳米催化疗法。作者构建了具有双硫键和聚丙烯酸外壳层的分子有机-无机杂化介孔二氧化硅(MSN@MON)纳米复合材料作为载体,经过装载常用的金属离子螯合剂TPEN终究构成三重功用化的@PAASH纳米渠道MMTP。该渠道不光能够部分耗费谷胱甘肽和使铜-锌超氧化物歧化酶失活,还能经过芬顿反响发生活性氧,然后打破癌细胞的自维护机制,发挥高效抗癌作用。相关作业以“Endogenous Copper for Nanocatalytic Oxidative Damage and Self-Protection Pathway Breakage of Cancer”为题宣布在ACS Nano。
MMTP的组成如图1所示,介孔二氧化硅使用溶胶-凝胶的方法来进行组成,随后在介孔二氧化硅外表涂覆一层介孔有机硅。在这一硅-氧结构中,存在着四硫键的交联现象,赋予纳米渠道较大的孔通道用以装载TPEN和可耗费谷胱甘肽的才能。最终,聚丙烯酸(PAASH)再进一步涂覆到装载了TPEN的纳米颗粒上构成MMTP多功用纳米渠道。作者发现,相较于正常细胞而言,与癌细胞浓度的谷胱甘肽反响后MMTP的外表积可大起伏的进步至262 m 2/g,阐明伴随着谷胱甘肽可四硫键反响且高浓度谷胱甘肽可有用损坏MMTP外壳层,开释TPEN。
作为高效的铜离子螯合剂,MMTP与谷胱甘肽反响而开释的TPEN能够掠夺内源性的铜-锌超氧化物歧化酶中铜离子,构成可溶的TPEN-Cu复合物。这样一来,MMTP既能够耗费部分谷胱甘肽,又能够使铜-锌超氧化物歧化酶失活。此外,TPEN-Cu复合物TPEN-Cu(II)可被未耗费的谷胱甘肽进一步复原构成TPEN-Cu(I),随后TPEN-Cu(I)可催化芬顿反响发生活性氧。因为打破了细胞自我维护机制,这些协同功用确保了纳米催化疗法的抗癌作用。研讨以为,这一战略无需外源芬顿试剂投递,而是将不利于医治作用的内源性物质转变成芬顿试剂,关于纳米催化医学的开展来说含义严重。
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