光动力疗法(PDT)是一种新兴的非侵入性肿瘤治疗手段,其疗效在很大程度上依赖于有效的光敏剂(PSs)和充足的氧气供应。然而,在乏氧的微环境中,PSs的溶解度差、易聚集以及PDT过程中实体肿瘤内的氧气消耗等问题都会严重影响PSs的治疗效果。尽管基于PS的金属有机框架(MOFs)具有重要的应用潜力,但如何解决乏氧问题仍然具有很大的挑战性。氟硼二吡咯(BODIPY)是一种具有良好的光稳定性的发色团,已被用于PDT和生物成像。然而,在恶劣的MOF合成条件下,BODIPY有限的化学稳定性仍会限制其实际应用的性能。有鉴于此,剑桥大学David Fairen-Jimenez和里斯本新大学Joaõ Conde构建了首个Zr基MOF(69-L2),其完全由BODIPY衍生的配体通过单晶到单晶的合成后交换构建而成,而无需使用直接的溶剂热法。
本文要点:
(1)为了提高其在乏氧条件下的光动力性能,实验利用氟化磷酸盐功能化的甲氧基聚(乙二醇)对69-L2进行修饰。由此制备的69-L2@F能够作为氧气载体以改善肿瘤氧合,并且可以同时作为PS以在LED照射下产生活性氧(ROS)。研究发现,69-L2@F能够在常氧和乏氧条件下对三阴性乳腺癌细胞MDA-MB-231表现出增强的光动力杀伤作用。
(2)在获得阳性结果后,研究者使用水凝胶评估了69-L2@F的体内活性,证明了其能够在三阴性乳腺癌小鼠模型中进行局部治疗,并且仅在2天内即可产生显著的抗肿瘤疗效。综上所述,该研究构建的BODIPY基Zr-MOFs能够在体内实现乏氧缓解和PDT疗效的最大化,有望为设计MOF基PSs以用于乏氧肿瘤的PDT提供新的见解。
Xu Chen. et al. A Fluorinated BODIPY-Based Zirconium Metal−Organic Framework for In Vivo Enhanced Photodynamic Therapy. Journal of the American Chemical Society. 2024
DOI: 10.1021/jacs.3c12416
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c12416