中國科學院大學田志遠教授和崔巍教授通過結合螺吡喃(SP)的分子光開關和葡萄糖氧化酶(GOx)的酶促反應開發了一種具有優異的抗腫瘤活性的新型納米顆粒。
本文要點:
(1)作為其中涉及的兩個關鍵過程,Fe(III)金屬有機框架(MOFs)中Fe(III)到Fe(II)的光還原會導致游離Fe2+/Fe3+的釋放,而SP向部花青(MC)的光轉換則能夠解鎖被SP預鈍化的GOx的酶活性。研究發現,游離Fe3+的釋放可促進其水解,從而實現微環境的酸化,而GOx介導的葡萄糖氧化反應的產物(葡萄糖酸)也能夠進一步加強微環境的酸化。
(2)基于生成的Fe2+、酸性環境以及氧化反應的另一種產物過氧化氫(H2O2),上述兩個過程可提供三重助力因素以通過芬頓反應生成羥基自由基(?OH),從而誘導能夠抑制腫瘤的氧化應激。研究者進一步在荷瘤小鼠模型中對該納米顆粒的體內抗腫瘤性能進行了驗證。綜上所述,該研究基于光調控酶活性的獨特機制構建的納米顆粒能夠實現具有高空間精度、增強的療效和低副作用的協同治療,是一種安全有效的抗腫瘤藥物。
Zicheng Wang. et al. Molecular Photoswitching Unlocks Glucose Oxidase for Synergistically Reinforcing Fenton Reactions for Antitumor Chemodynamic Therapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202413633
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202413633