本發(fā)明涉及一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體及其制備方法與應(yīng)用，屬于藥物制劑聯(lián)合治療以及新輔料和新劑型。

背景技術(shù)：

1、光動(dòng)力療法(photodynamic?therapy，pdt)作為一種新興的癌癥治療方法，憑借低侵入性與高治療選擇性，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于臨床治療中。pdt的機(jī)制為在特定波長(zhǎng)的激光照射下，光敏劑能夠?qū)⒀鯕廪D(zhuǎn)化為具有高細(xì)胞毒性的單線態(tài)氧(1o2)，1o2可直接作用于腫瘤細(xì)胞，引發(fā)細(xì)胞凋亡或壞死。盡管pdt在癌癥治療領(lǐng)域取得了令人矚目的進(jìn)展，但是在臨床應(yīng)用方面仍面臨挑戰(zhàn)。在pdt治療過(guò)程中，1o2的含量難以實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)地監(jiān)測(cè)，這直接導(dǎo)致了在臨床應(yīng)用中難以精確控制pdt的治療效果。若1o2含量不足，則可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期的治療效果；反之，若1o2含量過(guò)高，又可能引發(fā)對(duì)正常組織的過(guò)度損傷。這種治療精準(zhǔn)度的缺失，限制了pdt在臨床上的廣泛應(yīng)用與深入發(fā)展。當(dāng)前對(duì)于pdt進(jìn)程中1o2的生成與檢測(cè)往往采取分而治之的策略，即使用獨(dú)立的體系分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)與評(píng)估。然而，這種分隔式的應(yīng)用模式存在明顯弊端：它無(wú)法即時(shí)動(dòng)態(tài)地反映pdt治療過(guò)程中1o2的實(shí)際含量變化，導(dǎo)致臨床醫(yī)生在制定治療方案時(shí)缺乏準(zhǔn)確依據(jù)，難以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的精準(zhǔn)治療。因此，構(gòu)建一種集診斷與治療于一體的新型納米系統(tǒng)，成為了當(dāng)前pdt研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)與迫切需求。

2、此外，腫瘤微環(huán)境的復(fù)雜性已成為醫(yī)學(xué)界普遍接受的共識(shí)，其中，實(shí)體腫瘤特有的乏氧微環(huán)境更是構(gòu)成了氧氣依賴型pdt在臨床應(yīng)用中的阻礙。正常組織的氧氣分壓通常維持在約30mmhg的穩(wěn)態(tài)水平，這對(duì)于細(xì)胞的正常生理功能至關(guān)重要。然而，許多腫瘤內(nèi)部由于血管結(jié)構(gòu)異常、功能失調(diào)以及腫瘤細(xì)胞的高代謝率，導(dǎo)致氧氣供應(yīng)嚴(yán)重不足，部分腫瘤組織中的氧分壓甚至降至2.5mmhg以下。這種極端的乏氧狀態(tài)極大地限制了光動(dòng)力過(guò)程中1o2的生成，直接降低了pdt對(duì)腫瘤細(xì)胞的氧化殺傷能力。為了突破這一限制，多種策略被廣泛研究以應(yīng)對(duì)腫瘤乏氧。其中，氧氣遞送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，旨在將外部氧氣精準(zhǔn)輸送到腫瘤內(nèi)部，以提升局部氧分壓；此外，通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的氧氣消耗機(jī)制，如調(diào)節(jié)相關(guān)基因表達(dá)或阻斷特定代謝途徑，可以間接改善腫瘤微環(huán)境的氧合狀態(tài)。然而，這些策略在實(shí)際應(yīng)用中均面臨挑戰(zhàn)，如載氧材料在運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生氧氣泄露以及腫瘤部位對(duì)補(bǔ)充的氧氣進(jìn)行快速消耗等問(wèn)題。

3、除了乏氧微環(huán)境外，腫瘤細(xì)胞還通過(guò)一系列自我保護(hù)機(jī)制來(lái)維持其微環(huán)境的氧化還原平衡，其中高濃度的谷胱甘肽(gsh)便是關(guān)鍵一環(huán)。gsh作為細(xì)胞內(nèi)重要的抗氧化劑，能夠有效清除包括活性氧(ros)在內(nèi)的多種有害自由基，從而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的凋亡。在pdt治療過(guò)程中，gsh的這一作用無(wú)疑削弱了1o2對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效果，進(jìn)一步降低了pdt的治療效率。鑒于此，開發(fā)能夠同時(shí)緩解腫瘤乏氧并引起腫瘤細(xì)胞內(nèi)gsh耗竭的新型納米技術(shù)顯得尤為重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)在pdt治療過(guò)程中存在腫瘤部位乏氧、高gsh環(huán)境下治療效果差和單線態(tài)氧1o2含量難以控制等問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種由具有1o2實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能的dpa-mof納米粒、具有g(shù)sh消耗能力和氧氣產(chǎn)生能力的二氧化錳(mno2)以及卟啉類光敏劑共同形成的納米組裝體(dmcp納米粒)，通過(guò)自報(bào)告pdt治療進(jìn)程中的1o2和調(diào)控腫瘤微環(huán)境來(lái)促進(jìn)pdt的治療效果。mno2能夠催化腫瘤部位過(guò)表達(dá)的h2o2產(chǎn)生氧氣，同時(shí)消耗腫瘤部位的gsh，在光照條件下，光敏劑將氧氣轉(zhuǎn)化為大量1o2，有效殺傷腫瘤細(xì)胞，同時(shí)該納米體系中dpa-mof納米粒對(duì)1o2的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的pdt治療，在有效誘導(dǎo)腫瘤死亡的同時(shí)不會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成疊加毒性。這種具有自報(bào)告和自增強(qiáng)功能的納米組裝體為利用精準(zhǔn)的pdt進(jìn)行多模式的高效低毒的腫瘤治療提供了一種新的藥物遞送模式。

2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：

3、本發(fā)明提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體，所述納米組裝體由dpa-mof納米粒、二氧化錳和卟啉類光敏劑通過(guò)分子間作用力共組裝而成，并采用peg修飾劑進(jìn)行修飾，其中，

4、所述dpa-mof納米粒、二氧化錳以及卟啉類光敏劑的質(zhì)量比為1:0.1～10:0.1～15，所述dpa-mof納米粒、二氧化錳和卟啉類光敏劑之和與peg修飾劑的質(zhì)量比為1:0.1～9。

5、本發(fā)明所述方法中，所述dpa-mof納米?？捎蓡尉€態(tài)氧檢測(cè)探針dpa、八水合氯氧化鋯和苯甲酸在二甲基甲酰胺(dmf)溶液中經(jīng)過(guò)超聲后在油浴中通過(guò)攪拌反應(yīng)制得。

6、上述技術(shù)方案中，所述dpa-mof納米粒的制備過(guò)程中檢測(cè)探針dpa、八水合氯氧化鋯和苯甲酸的質(zhì)量比為1:0.5:5～9。

7、上述技術(shù)方案中，所述油浴溫度為100℃～105℃。

8、上述技術(shù)方案中，所述攪拌反應(yīng)條件為以800～1200rpm攪拌反應(yīng)5～6h。

9、本發(fā)明所述方法中，所述dpa-mof納米粒是作為1o2檢測(cè)探針，所述二氧化錳為改善腫瘤乏氧微環(huán)境功能性材料。

10、本發(fā)明所述方法中，所述二氧化錳附著于dpa-mof納米粒表面，形成殼層結(jié)構(gòu)。

11、進(jìn)一步地，所述卟啉類光敏劑為焦脫鎂葉綠酸a、葉綠素a、脫鎂葉綠酸a、四羧基苯基卟啉、二氫卟吩e6中的一種或幾種。

12、優(yōu)選地，所述卟啉類光敏劑為二氫卟吩e6(ce6)。

13、進(jìn)一步地，所述分子間作用力為靜電作用力。

14、進(jìn)一步地，所述peg修飾劑為pcl-peg、dspe-peg、plga-peg、pe-peg中的一種或幾種，peg的分子量為200～20000。

15、優(yōu)選地，所述peg修飾劑為dspe-peg，peg的分子量為2000。

16、本發(fā)明還提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體的制備方法，包括如下步驟：

17、將一定量dpa-mof納米粒分散于去離子水中得到dpa-mof納米粒溶液，然后加入聚(丙烯胺鹽酸鹽)溶液，以800～1200rpm攪拌反應(yīng)1～2h得到混合溶液；將高錳酸鉀溶液逐滴加入上述混合溶液中，繼續(xù)攪拌1～2h，得dm納米粒；隨后將上述dm納米粒分散于dmf溶液中，逐滴加入卟啉類光敏劑溶液對(duì)其進(jìn)行修飾，以800～1200rpm攪拌反應(yīng)10～14h后得到dmc納米粒；將上述dmc納米粒分散于水中得到dmc納米粒溶液，隨后將含有peg修飾劑的有機(jī)溶劑在800～1200rpm攪拌下滴加至dmc納米粒溶液中，反應(yīng)12h，結(jié)束后除去有機(jī)溶劑得到dmcp納米粒，即為腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體。

18、上述技術(shù)方案中，所述dpa-mof納米粒的濃度為0.1～1mg/ml，dmc納米粒的濃度為2～3mg/ml，peg修飾劑的濃度為2～3mg/ml。

19、上述技術(shù)方案中，所述卟啉類光敏劑溶液是將光敏劑溶于有機(jī)溶劑中，濃度為800～1000nm。

20、上述技術(shù)方案中，所述聚(丙烯胺鹽酸鹽)溶液是將聚(丙烯胺鹽酸鹽)溶于去離子水中，濃度為12～15mg/ml。

21、上述技術(shù)方案中，所述高錳酸鉀溶液是將高錳酸鉀溶于去離子水中，濃度為8～10mg/ml。

22、上述技術(shù)方案中，所述dmc納米粒為未經(jīng)peg修飾劑修飾的納米粒，所述dmcp納米粒為經(jīng)過(guò)peg修飾劑修飾的納米粒。

23、進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑為n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、四氫呋喃中的一種或幾種。

24、進(jìn)一步地，所述除去有機(jī)溶劑的方法為離心法。

25、本發(fā)明涉及攪拌的操作均在現(xiàn)有技術(shù)提供的攪拌裝置中進(jìn)行，優(yōu)選為磁力攪拌器。

26、本發(fā)明所述腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體的制備方法涉及工藝步驟均在室溫下進(jìn)行。

27、本發(fā)明還提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體在制備藥物遞送系統(tǒng)中的應(yīng)用。

28、本發(fā)明還提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體在制備抗腫瘤藥物中的應(yīng)用。

29、本發(fā)明還提供了一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體在制備注射給藥、口服給藥或局部給藥系統(tǒng)中的應(yīng)用。

30、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有的有益效果如下：

31、1、本發(fā)明中采用的納米金屬有機(jī)框架(nano-mof)是一類極具潛力的新型材料，具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，包括超大的比表面積、高孔隙率、尺寸高度可調(diào)控性以及優(yōu)異的生物相容性，這些特性賦予了nano-mof強(qiáng)大的氣體吸附能力，使得它能夠在pdt治療過(guò)程中高效捕獲1o2，顯著提升對(duì)1o2的檢測(cè)靈敏度，還為實(shí)現(xiàn)治療過(guò)程中即時(shí)監(jiān)測(cè)1o2提供了可能。更重要的是，本發(fā)明中nano-mof具有易修飾性，通過(guò)精心設(shè)計(jì)的修飾策略，被賦予增強(qiáng)pdt治療效果的功能，如緩解腫瘤乏氧和耗竭腫瘤細(xì)胞中的gsh。本發(fā)明利用nano-mof作為載體，將光敏劑、腫瘤乏氧緩解劑和gsh耗竭劑進(jìn)行一體化整合，實(shí)現(xiàn)多組分聯(lián)合遞送，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)pdt過(guò)程中1o2的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)控制，還能通過(guò)改善腫瘤微環(huán)境、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)pdt的敏感性，最終實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的腫瘤治療。

32、2、本發(fā)明制備的一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體(dmcp納米粒)，可用于單線態(tài)氧檢測(cè)和腫瘤微環(huán)境調(diào)控增強(qiáng)光動(dòng)力治療效果。dmcp納米粒通過(guò)對(duì)1o2的及時(shí)捕獲和檢測(cè)反映pdt治療進(jìn)程，提供了精準(zhǔn)的pdt治療。mno2通過(guò)增加腫瘤部位氧氣的產(chǎn)生和耗竭gsh，能夠在光照條件下使光敏劑產(chǎn)生更多的1o2，同時(shí)減少對(duì)1o2的消耗增強(qiáng)pdt誘導(dǎo)的腫瘤死亡。

33、3、本發(fā)明制備的一種腫瘤微環(huán)境響應(yīng)型納米組裝體實(shí)現(xiàn)了靈敏度高、穩(wěn)定性好、毒副作用低等技術(shù)效果，滿足臨床中對(duì)高效低毒制劑的迫切需求，為單線態(tài)氧檢測(cè)探針與其他藥物協(xié)同聯(lián)用的組裝提供了一個(gè)新策略，推動(dòng)精準(zhǔn)pdt用于增強(qiáng)抗癌模式概念上的進(jìn)步。