类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一种自身免疫性疾病,其发病率日益上升,已经成为了全球性的公共健康问题。随着对其发病机理的研究不断深入,已经揭示出许多与RA疾病进程相关的细胞和生物因子,这些因子已成为能实现药物高效递送的重要靶标。活化的M1型巨噬细胞能够产生大量促炎因子,加剧关节炎症,因此它们被广泛应用为给药系统递送的靶点。由于这些细胞表面高表达CD 44受体,它们可以与透明质酸(Hyaluronic,HA)功能化的纳米制剂特异性结合,实现主动靶向。然而,传统的靶向药物递送系统难以实现对关节局部的精准杀伤,同时其载药量较低,难以高效递送药物。因此,建立一种高效精准的纳米药物递送系统是当前RA治疗研究中急需解决的重要问题。金属有机框架(Metal organic frame,MOFs)作为生物医药领域新兴的载体,因其高载药量、功能可调性和良好的生物相容性而得到广泛关注。通过在金属-配体结构中引入光敏配体分子,可以使MOF具有光响应功能,从而实现光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)。这种策略在精准杀伤关节活化的巨噬细胞的同时,最大程度地减少了纳米制剂对其他细胞的毒Cobimetinib化学结构性,降低了毒副作用。然而,PDT策略以细胞内的氧气为底物,底物的消耗可能会限制PDT的效果并可能产生缺氧微环境。因此,将缺氧环境激活前药替拉扎明(Tirapazamine,TPZ)负载到MOFs中,能够有效地弥补由于局部缺氧引起的PDT效率降低的问题。本研究首先选用光敏剂卟啉与生物微量元素金属离子锆(Zr)进行配位合成,得到纳米级的PCN-224。PCN-224具有微孔结构,为TPZ的负载提供了空间。然后,通过静电吸附方法将HA引入,构建具有主动靶向活化的巨噬细胞的响应型MOF(TPNPs-HA)。最终,利用缺氧激活化学疗法(Hypoxia activated chemotherapy,Ha CT)与PDT协同治疗类风湿性关节炎的研究。具体分述如下:1.TPZ体外分析方法的建立本章建立了TPZ的体外分析方法。通过UV-Vis全波长扫描确定TPZ的检测波长为470 nm。在0-100μg/mL的浓度范围内,TPZ浓度与其在470 nm处的吸光度在中性或酸性条件下均呈良好的线性关系。经验证,此方法的准确度和精密度均符合相关标准要求。2.靶向递送的PCN-224框架制备及表征经过处方工艺筛选确定了PCN-224的最优制备方法,PCN-224粒径为107.7±0.8 nm,电位为20.00±0.71 mV,产率为15.4%。在此基础上,筛选得到TPNPs-HA的最优处方,此时TPNPs-HA粒径为171.5±2.2 nm,电位为-31.10±0.02 mV,载药量为21.27±0.21%,包封率为80.15±0.78%。形态上PCN-224和TPNPs-HA均具有独立的球状或梭状结构,尺寸均一。孔道性质表征结果证明PCN-224具有微孔结构,BET比表面积为2056.05 m~2g~(-1),BJH孔容积为0.7PLX-4720纯度7 cm~3g~(-1)。稳定性实验中PCN-224和TPNPs-HA在水体系中48 h内稳定性良好。体外释放结果显示TPNPs-HA在酸性环境下能加速药物释放。最后,通过体外响应ROS生成实验确定了最佳的NIR作用功率为300 m W/cm~2,作用时长为2 min。3.靶向递送的PCN-224框架生物学效应评价细胞摄取实验显示,TPNPs-HA能够主动靶向到活化的巨噬细胞,且与纳米粒的浓度、时间和靶向分子具有依赖性,而对其他正常细胞几乎没有靶向性。在NIR照射后,TPNPs-HA组的靶细胞存活率为8.02%,与游离药物、PCN-224、TPZ@PCN-224和PCN-224@HA相比,具有更高效的杀伤能力,同时对于其他细胞没有明显毒性。TPNPs-HA在NIR照射下产生ROS,并通过消耗细胞内游离的氧分子产生ROS,从而在细胞内产生缺氧微环境,激活TPZ毒性,抑制细胞繁殖和活性。在溶血实验中,药物浓度在100μg/mL以下时并未观察到溶血现象。动物水平实验主要通过考察大鼠足趾厚度、临床评分、外观、炎症因子水平和病理切片等评估药物治疗效果,结果显示,与AIA组相比,TPNPs-HA治疗后的大鼠足趾厚度显著减少(****p<0.0001),血浆中促炎因子浓度显著降低,而抗炎因子显著升高(****p<0.0001),这些指标均证明TPNPs-HA具有显著的抗炎效果。药物在体内分布结果也显示TPNPs-HA经静脉注射后能在关节部位高度聚集。此外,大鼠体重、内脏切片染色和肝肾功能的检查结果也均表明构建的纳米载体没有毒副作用,并具有良好的生物相容性。综上所述,TPZ负载的NIR响应型MOFs在治疗RA的研究nonsense-mediated mRNA decay中具有巨大的潜力和优越的前景。