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FA-PEG修饰的锰掺杂ZIF-8纳米载体负载黄芩苷用于黑色素瘤小鼠的成像引导治疗

 

Authors Zhang D , Zhang M, Fan H, Sun R, Liu J, Ma W

Received 26 August 2024

Accepted for publication 7 December 2024

Published 19 December 2024 Volume 2024:19 Pages 13593—13613

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S493185

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Editor who approved publication: Dr Kamakhya Misra

摘要:
黑色素瘤是一种高度恶性的皮肤肿瘤,具有快速增殖、早期转移及预后不良等特点,而传统治疗方法存在较大局限性。黄芩苷(Baicalin, BA)是一种天然黄酮类化合物,已被证明能够通过诱导铁死亡和凋亡发挥抗肿瘤作用,是一种极具潜力的黑色素瘤治疗候选药物。然而,由于其溶解性和生物利用度较低,限制了其临床应用。为解决这一问题,本研究开发了一种负载黄芩苷的多功能纳米药物递送系统,即锰掺杂ZIF-8纳米颗粒(ZIF(Mn) NPs),并通过叶酸(FA)和聚乙二醇(PEG)进行修饰。FA靶向黑色素瘤细胞上过表达的叶酸受体,实现特异性靶向递送;PEG增强了纳米颗粒的生物相容性、稳定性和体内循环时间。此外,锰离子的引入赋予纳米颗粒T1加权磁共振成像(MRI)能力,实现药物递送的实时、非侵入性监测。

通过一锅合成法,ZIF(Mn) NPs成功负载了BA,并用FA-PEG进行修饰。纳米颗粒的理化性质通过粒径、Zeta电位、形貌、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)等表征技术进行了全面分析。此外,在B16-F10黑色素瘤细胞中验证了纳米颗粒的细胞毒性和细胞摄取效果,同时在C57BL/6J小鼠模型中评估了其MRI引导下的抗肿瘤疗效及生物安全性。结果显示,BA@ZIF(Mn)/FA-PEG 纳米系统具有良好的分散性、pH响应性释放特征以及高磁共振成像对比度,显著增强了药物的细胞摄取,降低了药物的早期流失,并通过诱导细胞凋亡和铁死亡发挥显著的抗肿瘤作用。

综上,BA@ZIF(Mn)/FA-PEG纳米系统融合了治疗与诊断功能,能够实现MRI引导下的靶向药物递送,增强了黄芩苷的抗肿瘤效果,为黑色素瘤治疗提供了一种具有前景的创新策略。

关键词:黄芩苷,黑色素瘤,金属有机框架,叶酸靶向,磁共振成像,铁死亡