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谷胱甘肽和光控单线态氧生成用于介孔二氧化硅纳米颗粒中的药物释放触发

DOI：10.1039/D0TB00636J 期刊：Journal of Materials Chemistry B 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 基于介孔二氧化硅纳米颗粒制备了一种联合刺激响应型光敏剂与药物释放系统。该纳米平台封装了两种分子：一种是经谷胱甘肽可裂解的2,4-二硝基苯磺酸酯猝灭剂取代的锌(II)酞菁，另一种是通过单线态氧可裂解的9,10-二烷氧基蒽连接子连接的阿霉素。在谷胱甘肽（毫摩尔级）存在及光照（λ > 610 nm）条件下，酞菁单元通过脱离猝灭组分被激活，从而发射荧光并产生单线态氧。后者随后裂解9,10-二烷氧基蒽连接子，触发阿霉素衍生物的释放。在磷酸盐缓冲盐水中验证了该纳米平台谷胱甘肽和光控的激活与药物释放过程。在人肝癌细胞HepG2内也证实了细胞内硫醇对荧光发射的激活作用。光照下，由于激活酞菁单元的光动力效应，该纳米体系表现出高细胞毒性，但释放的阿霉素部分的细胞毒性不明显，这可能归因于侧基修饰导致的细胞毒性降低以及纳米颗粒中较低的药物负载量。
作者： Roy C. H. Wong，Dennis K. P. Ng，Wing-Ping Fong，Pui-Chi Lo
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究谷胱甘肽和光控单线态氧生成在介孔二氧化硅纳米颗粒中触发药物释放的治疗效果。

研究成果

该研究构建了一种基于硫醇激活型ZnPc光敏剂与单线态氧触发Dox释放系统的多功能纳米平台（整合于介孔二氧化硅纳米颗粒MSN中）。ZnPc单元的光敏活性在谷胱甘肽(GSH)高浓度环境下可恢复，但在低GSH水平下保持失活状态。Dox在PBS缓冲液中的释放需同时满足两个条件：预先孵育mM级GSH，以及通过原位生成的单线态氧断裂9,10-二烷氧基蒽连接子实现光控释放。但实验未能显示释放Dox的细胞毒性，这可能是由于MSN载体上悬挂基团降低了药物毒性，以及MSNs载药量较低所致。

研究不足

释放的阿霉素（Dox）片段的细胞毒性作用并不显著，这可能是由于其侧链取代基导致细胞毒性降低以及纳米颗粒中药物载量较低所致。该研究表明，有必要对纳米系统进行进一步修饰以实现协同治疗效果。

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