本技术涉及一种聚多巴胺改性、过氧化铜负载的ZIF-8纳米粒子及其在药物制备技术中的应用。该纳米粒子以沸石咪唑啉框架-8为基体,通过CuO负载实现功能化。
背景技术
骨肉瘤(Osteosarcoma,OS)是一种常见于青少年的恶性骨肿瘤,常伴有远处转移和复发风险。因此,早期诊断和治疗是目前临床治疗的重点。骨肉瘤的传统治疗方法包括手术和术后化疗。然而,由于骨肉瘤组织异质性强、靶向性差、化疗药物毒副作用大、耐药性强、肿瘤易转移和复发等原因,骨肉瘤的预后仍然较差。因此,开发新型治疗方法已成为骨肉瘤治疗的研究热点。近年来,包括光动力疗法、声动力疗法和放射疗法在内的根治性疗法以其简便、高效的特点成为肿瘤治疗的重要研究方向。化学动力疗法(CDT)是一种基于自由基的新型疗法,它利用具有芬顿或类芬顿反应活性的金属离子将过氧化氢(H2
O2
)转化为毒性最强的活性氧(ROS)--羟自由基(-OH),羟自由基与肿瘤细胞相互作用,引发脂质过氧化等反应,诱导铁变态反应,杀死肿瘤细胞。这种治疗方法具有微创性和高度肿瘤特异性的特点,已成功应用于骨肉瘤的治疗。
尽管CDT在肿瘤治疗中具有巨大潜力,但其疗效仍面临挑战:(1)虽然肿瘤组织中的H2
O2
水平高于正常组织,但CDT所需的浓度仍相对较低,不足以持续生成-OH;(2)肿瘤细胞中过度表达的还原性物质(如谷胱甘肽GSH等)会消耗生成的-OH,从而削弱CDT的治疗效果;(3)单一CDT治疗往往无法取得令人满意的疗效,因此需要联合多种治疗方法。因此,提供外源性H2
O2
、清除肿瘤组织中的GSH或基于CDT的联合疗法等策略被认为是增强CDT治疗效果的有效手段。
过氧化铜纳米粒子(CuO2
NPs)可在酸性环境中分解成Cu2+
和H2
O2
。Cu2+
可作为一种类似芬顿反应的催化剂,催化H2
O2
分解生成-OH。此外,Cu2+
还能与肿瘤组织中的GSH发生反应,在消耗GSH的同时生成具有更强Fenton类催化活性的Cu+
。因此,CuO2
是一种理想的CDT药剂。然而,CuO2
NPs的尺寸较小(小于10nm),阻碍了其通过EPR效应在肿瘤组织中的靶向积累,使其容易被肾脏清除。此外,Cu+
对正常细胞具有很高的生物毒性,因此有必要将CuO2
NPs靶向递送至肿瘤组织。
实现思路