超聲介導的活性氧(ROS)產生是特異性誘導腫瘤細胞焦亡的關鍵。然而,ROS生成效率有限等問題仍會嚴重影響焦亡的有效性。有鑒于此,中國科學院長春應化所林君研究員和馬平安研究員通過創新的雙溶劑策略合理設計了一種新型卟啉基金屬-有機框架(Fe(TCPP)-MOF),以增強ROS的產生,實現超聲控制的焦亡。
本文要點:
(1)實驗利用連續旋轉電子衍射技術對Fe(TCPP)-MOF的晶體結構進行了分析,并揭示了其規則的剛性構象。卟啉分子被精準定向、牢固地限制在支架內,以有效地限制分子內運動。研究發現,兩個卟啉分子之間的距離為6.8 ?。相互作用區域指示函數可視化結果顯示,Fe(TCPP)-MOF框架中不存在π-π堆疊相互作用,因此能夠避免聚集引起的猝滅效應。
(2)Fe(TCPP)-MOF的永久孔隙率和膨脹表面積能夠增強其與氧氣的相互作用。該結構特征使得Fe(TCPP)-MOF可在超聲激活下產生大量的單線態氧。與此同時,超聲也能夠加快鐵離子催化芬頓反應的速度,以顯著促進羥基自由基的生成。實驗結果表明,Fe(TCPP)-MOF可超聲刺激下通過雙重放大ROS的產生以有效誘導腫瘤細胞焦亡,進而能夠增強腫瘤免疫治療的效力。
Sainan Liu. et al. Engineered Metal-Organic Framework with Stereotactic Anchoring and Spatial Separation of Porphyrins for Amplified Ultrasound-Mediated Pyroptosis and Cancer Immunotherapy. Angewandte Chemie International Edition. 2024
DOI: 10.1002/anie.202421402
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421402