Вести

Хвала вам што сте посетили Натуре.цом.Верзија претраживача коју користите има ограничену подршку за ЦСС.За најбоље искуство препоручујемо да користите ажурирани прегледач (или онемогућите режим компатибилности у Интернет Екплорер-у).У међувремену, да бисмо обезбедили сталну подршку, приказаћемо сајт без стилова и ЈаваСцрипт-а.
Ефикасни фотосензибилизатори су посебно важни за широку клиничку примену фототерапије.Међутим, конвенционални фотосензибилизатори генерално пате од апсорпције кратке таласне дужине, недовољне фотостабилности, ниског квантног приноса реактивних врста кисеоника (РОС) и гашења РОС изазваног агрегацијом.Овде извештавамо о скоро инфрацрвеном (НИР) супрамолекуларном фотосензибилизатору (РуДА) посредованом самосастављањем Ру (ИИ)-арен органометалних комплекса у воденом раствору.РуДА може да генерише синглет кисеоник (1О2) само у агрегираном стању, и показује очигледно понашање генерисања 1О2 изазвано агрегацијом због значајног повећања процеса укрштања између синглет-триплет система.Под дејством ласерске светлости од 808 нм, РуДА показује квантни принос 1О2 од 16,4% (индоцијанинско зелено одобрено од стране ФДА: ΦΔ=0,2%) и високу ефикасност фототермалне конверзије од 24,2% (комерцијалне златне наношипке) са одличном фотостабилношћу.: 21,0%, златне нанољуске: 13,0%).Поред тога, РуДА-НП са добром биокомпатибилношћу могу се првенствено акумулирати на местима тумора, узрокујући значајну регресију тумора током фотодинамичке терапије са смањењем запремине тумора за 95,2% ин виво.Ова фотодинамичка терапија која повећава агрегацију пружа стратегију за развој фотосензибилизатора са повољним фотофизичким и фотохемијским особинама.
У поређењу са конвенционалном терапијом, фотодинамичка терапија (ПДТ) је атрактиван третман за рак због својих значајних предности као што су прецизна просторно-темпорална контрола, неинвазивност, занемарљива резистенција на лекове и минимизирање нежељених ефеката 1,2,3.Под светлосним зрачењем, коришћени фотосензибилизатори могу да се активирају да формирају високо реактивне врсте кисеоника (РОС), што доводи до апоптозе/некрозе или имуних одговора4,5. Међутим, већина конвенционалних фотосензибилизатора, као што су хлорини, порфирини и антракинони, имају релативно краткоталасну апсорпцију (фреквенција < 680 нм), што доводи до лошег продора светлости због интензивне апсорпције биолошких молекула (нпр. хемоглобина и меланина) видљиво подручје 6,7. Међутим, већина конвенционалних фотосензибилизатора, као што су хлорини, порфирини и антракинони, имају релативно краткоталасну апсорпцију (фреквенција < 680 нм), што доводи до лошег продора светлости због интензивне апсорпције биолошких молекула (нпр. хемоглобина и меланина) видљиво подручје 6,7. Међутим, већина обичних фотосенсибилизаторов, таких как хлор, порфирини и антрахинони, обладаут относно коротковолновим поглосением (частота < 680 нм), что приводе к плохому проникнууу света из-за интензивног поглосениа биолошких молекул (на пример, гемоглобина и меланина) у видљивој области6,7. Међутим, најчешћи фотосензибилизатори као што су хлорини, порфирини и антрахинони имају апсорпцију релативно кратке таласне дужине (< 680 нм) што доводи до лошег продирања светлости услед интензивне апсорпције биолошких молекула (нпр. хемоглобина и меланина) у видљиво подручје6,7.然而, 大多数 传统 光敏剂, 如 二 氢 卟酚, 卟啉 和 蒽醌, 具有 相对 较 短 的 波长 波长 (频率 <680 нм), 因此 由于 对 生物 分子 (如 血红 蛋白 黑色素) 的 强烈 吸收,导致光穿透性差。然而, 大多数 传统 光敏剂, 二 氢 卟酚, 卟啉 蒽醌, 卟啉, 具有 相对 较 短 的 波长 (频率 频率 <680 НМ) 因此 由于 对 分子 (血红 蛋白 和 分子) 的 ,,,,,, 吸收 吸收吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 吸收 ХИ导致光穿透性差。 Међутим, већина традиционалних фотосенсибилизаторов, као што су хлор, порфирини и антрахинони, имају релативно кратковолновое поглосение (частота < 680 нм) из-за силног поглосениа биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводе к плохому проникниу света. Међутим, већина традиционалних фотосензибилизатора као што су хлорини, порфирини и антрахинони имају апсорпцију релативно кратке таласне дужине (фреквенција < 680 нм) због јаке апсорпције биомолекула као што су хемоглобин и меланин што доводи до лошег продора светлости.Видљиво подручје 6.7.Стога су фотосензибилизатори који апсорбују блиски инфрацрвени (НИР) који се активирају у „терапијском прозору“ од 700–900 нм веома погодни за фототерапију.Пошто биолошка ткива најмање апсорбују блиску инфрацрвену светлост, то може довести до дубље пенетрације и мање фотооштећења8,9.
Нажалост, постојећи фотосензибилизатори који апсорбују НИР углавном имају лошу фотостабилност, низак капацитет за стварање синглетног кисеоника (1О2) и гашење 1О2 изазвано агрегацијом, што ограничава њихову клиничку примену10,11.Иако су уложени велики напори да се побољшају фотофизичка и фотохемијска својства конвенционалних фотосензибилизатора, до сада је неколико извештаја известило да фотосензибилизатори који апсорбују НИР могу да реше све ове проблеме.Поред тога, неколико фотосензибилизатора показало је обећање за ефикасно стварање 1О212,13,14 када је озрачено светлошћу изнад 800 нм, пошто енергија фотона брзо опада у блиском ИР региону.Трифениламин (ТФА) као донор електрона и [1,2,5]тиадиазол-[3,4-и]дипиридо[а,ц]феназин (ТДП) као група акцептора електрона Донор-акцептор (ДА) тип боје за класу боја, које апсорбују блиску инфрацрвену везу, које су опсежно проучаване за блиску инфрацрвену биоимагинг ИИ и фототермалну терапију (ПТТ) због њиховог уског појаса.Дакле, боје ДА типа се могу користити за ПДТ са ексцитацијом близу ИР, иако су ретко проучаване као фотосензибилизатори за ПДТ.
Добро је познато да висока ефикасност међусистемског укрштања (ИСЦ) фотосензибилизатора промовише формирање 1О2.Уобичајена стратегија за унапређење ИСЦ процеса је да се побољша спин-орбитна спрега (СОЦ) фотосензибилизатора увођењем тешких атома или специјалних органских делова.Међутим, овај приступ и даље има неке недостатке и ограничења19,20.Недавно је супрамолекуларно самосастављање обезбедило интелигентни приступ одоздо према горе за производњу функционалних материјала на молекуларном нивоу,21,22 са бројним предностима у фототерапији: (1) фотосензибилизатори који се сами састављају могу имати потенцијал да формирају тракасте структуре.Слично електронским структурама са густијом дистрибуцијом нивоа енергије због преклапања орбита између грађевинских блокова.Због тога ће се побољшати енергетско подударање између доњег синглетног побуђеног стања (С1) и суседног триплетног побуђеног стања (Тн), што је корисно за ИСЦ процес 23, 24 .(2) Супрамолекуларни склоп ће смањити нерадијативну релаксацију засновану на механизму ограничења интрамолекуларног кретања (РИМ), који такође промовише ИСЦ процес 25, 26 .(3) Супрамолекуларни склоп може заштитити унутрашње молекуле мономера од оксидације и деградације, чиме се у великој мери побољшава фотостабилност фотосензибилизатора.С обзиром на горе наведене предности, верујемо да супрамолекуларни фотосензибилизаторски системи могу бити обећавајућа алтернатива за превазилажење недостатака ПДТ-а.
Комплекси засновани на Ру(ИИ) су обећавајућа медицинска платформа за потенцијалну примену у дијагностици и терапији болести због својих јединствених и атрактивних биолошких својстава28,29,30,31,32,33,34.Поред тога, обиље побуђених стања и подесива фотофизичкохемијска својства комплекса заснованих на Ру(ИИ) пружају велике предности за развој фотосензибилизатора на бази Ру(ИИ)35,36,37,38,39,40.Значајан пример је рутенијум(ИИ) полипиридил комплекс ТЛД-1433, који је тренутно у фази ИИ клиничких испитивања као фотосензибилизатор за лечење немишићног инвазивног карцинома бешике (НМИБЦ)41.Поред тога, рутенијум(ИИ)арен органометални комплекси се широко користе као хемотерапеутски агенси за лечење рака због њихове ниске токсичности и лакоће модификације42,43,44,45.Јонска својства Ру(ИИ)-арен органометалних комплекса могу не само да побољшају лошу растворљивост ДА хромофора у уобичајеним растварачима, већ и да побољшају склапање ДА хромофора.Поред тога, псеудооктаедарска полу-сендвич структура органометалних комплекса Ру(ИИ)-арена може стерички спречити Х-агрегацију хромофора типа ДА, чиме се олакшава формирање Ј-агрегације са црвеним помереним апсорпционим тракама.Међутим, инхерентни недостаци Ру(ИИ)-арен комплекса, као што су ниска стабилност и/или лоша биодоступност, могу утицати на терапијску ефикасност и ин виво активност комплекса арен-Ру(ИИ).Међутим, студије су показале да се ови недостаци могу превазићи инкапсулирањем комплекса рутенијума са биокомпатибилним полимерима физичком енкапсулацијом или ковалентном коњугацијом.
У овом раду извештавамо о ДА-коњугованим комплексима Ру(ИИ)-арена (РуДА) са НИР окидачем преко координационе везе између ДАД хромофора и Ру(ИИ)-аренског дела.Добијени комплекси се могу самостално саставити у металосупрамолекуларне везикуле у води услед нековалентних интеракција.Значајно је да је супрамолекуларни склоп обдарио РуДА својствима интерсистемског прелаза изазваног полимеризацијом, што је значајно повећало ефикасност ИСЦ, што је било веома повољно за ПДТ (слика 1А).Да би се повећала акумулација тумора и ин виво биокомпатибилност, Плурониц Ф127 (ПЕО-ППО-ПЕО) одобрен од стране ФДА коришћен је за инкапсулацију РуДА47,48,49 за стварање наночестица РуДА-НП (Слика 1Б) које су деловале као високо ефикасан ПДТ/Дуал- режим ПТТ прокси.У фототерапији рака (Слика 1Ц), РуДА-НП је коришћен за лечење голих мишева са МДА-МБ-231 туморима да би се проучавала ефикасност ПДТ и ПТТ ин виво.
Шематска илустрација фотофизичког механизма РуДА у мономерним и агрегираним облицима за фототерапију рака, синтезу Б РуДА-НП и Ц РуДА-НП за НИР-активирани ПДТ и ПТТ.
РуДА, који се састоји од ТПА и ТДП функционалности, припремљен је према процедури приказаној на додатној слици 1 (слика 2А), а РуДА је окарактерисан 1Х и 13Ц НМР спектром, електроспреј јонизационом масеном спектрометријом и елементарном анализом (додатне слике 2-4 ).РуДА мапа разлике електронске густине најнижег синглетног прелаза израчуната је теоријом функционалне густине зависне од времена (ТД-ДФТ) ради проучавања процеса преноса наелектрисања.Као што је приказано на додатној слици 5, електронска густина се углавном помера од трифениламина до ТДП акцепторске јединице након фотоексцитације, што се може приписати типичном прелазу интрамолекуларног преноса наелектрисања (ЦТ).
Хемијска структура руде Б Спектри апсорпције руде у смешама различитих односа ДМФ и воде.Ц Нормализоване вредности апсорпције РуДА (800 нм) и ИЦГ (779 нм) у односу на време на 0,5 В цм-2 ласерског светла од 808 нм.Д На фотодеградацију АБДА указује РуДА-индуковано формирање 1О2 у смешама ДМФ/Х2О са различитим садржајем воде под дејством ласерског зрачења таласне дужине 808 нм и снаге 0,5 В/цм2.
Апстракт—УВ-видљива апсорпциона спектроскопија је коришћена за проучавање својстава самосастављања руде у смешама ДМФ и воде у различитим односима.Као што је приказано на сл.2Б, РуДА показује апсорпционе траке од 600 до 900 нм у ДМФ-у са максималним опсегом апсорпције на 729 нм.Повећање количине воде довело је до постепеног црвеног померања максимума апсорпције руде на 800 нм, што указује на Ј-агрегацију руде у састављеном систему.Спектри фотолуминисценције РуДА у различитим растварачима приказани су на додатној слици 6. Чини се да РуДА показује типичну НИР-ИИ луминисценцију са максималном таласном дужином емисије од ца.1050 нм у ЦХ2Цл2 и ЦХ3ОХ, респективно.Велики Стоксов помак (око 300 нм) РуДА указује на значајну промену у геометрији побуђеног стања и формирање нискоенергетских побуђених стања.Квантни приноси луминисценције руде у ЦХ2Цл2 и ЦХ3ОХ су 3,3 и 0,6%, респективно.Међутим, у мешавини метанола и воде (5/95, в/в) примећено је благо црвено померање емисије и смањење квантног приноса (0,22%), што може бити последица самосастављања Руде. .
Да бисмо визуелизовали самосастављање ОРЕ, користили смо микроскопију течне атомске силе (АФМ) да бисмо визуелизовали морфолошке промене у ОРЕ у раствору метанола након додавања воде.Када је садржај воде био испод 80%, није примећено јасно агрегирање (допунска слика 7).Међутим, са даљим повећањем садржаја воде на 90–95%, појавиле су се мале наночестице, што је указивало на самосастављање Руде. Осим тога, ласерско зрачење таласне дужине од 808 нм није утицало на интензитет апсорпције РуДА у воденој решење (слика 2Ц и допунска слика 8).Насупрот томе, апсорпција индоцијанинског зеленог (ИЦГ као контрола) је брзо опала на 779 нм, што указује на одличну фотостабилност РуДА.Поред тога, стабилност РуДА-НП у ПБС (пХ = 5,4, 7,4 и 9,0), 10% ФБС и ДМЕМ (висока глукоза) испитана је УВ-видљивом апсорпционом спектроскопијом у различитим временима.Као што је приказано на додатној слици 9, уочене су мале промене у апсорпционим тракама РуДА-НП у ПБС на пХ 7,4/9,0, ФБС и ДМЕМ, што указује на одличну стабилност РуДА-НП.Међутим, у киселој средини (рН = 5,4) утврђена је хидролиза Руде.Такође смо даље проценили стабилност РуДА и РуДА-НП користећи методе течне хроматографије високих перформанси (ХПЛЦ).Као што је приказано на додатној слици 10, РуДА је био стабилан у мешавини метанола и воде (50/50, в/в) током првог сата, а хидролиза је примећена након 4 сата.Међутим, примећен је само широк конкавно-конвексни врх за РуДА НП.Због тога је гел пермеациона хроматографија (ГПЦ) коришћена за процену стабилности РуДА НП у ПБС (пХ = 7,4).Као што је приказано на Додатној слици 11, након 8 сати инкубације у тестираним условима, висина врха, ширина врха и површина врха НП РуДА нису се значајно промениле, што указује на одличну стабилност НП РуДА.Поред тога, ТЕМ слике су показале да је морфологија РуДА-НП наночестица остала практично непромењена након 24 сата у разблаженом ПБС пуферу (пХ = 7,4, додатна слика 12).
Пошто само-састављање може дати различите функционалне и хемијске карактеристике руде, приметили смо ослобађање 9,10-антраценедиилбис(метилен)дималонске киселине (АБДА, индикатор 1О2) у мешавинама метанола и воде.Руда са различитим садржајем воде50.Као што је приказано на слици 2Д и додатној слици 13, није примећена деградација АБДА када је садржај воде био испод 20%.Са повећањем влажности на 40%, дошло је до деградације АБДА, о чему сведочи смањење интензитета АБДА флуоресценције.Такође је примећено да већи садржај воде доводи до брже деградације, што сугерише да је самосастављање РуДА неопходно и корисно за деградацију АБДА.Овај феномен се веома разликује од савремених АЦК (гашење изазвано агрегацијом) хромофора.Када је озрачен ласером таласне дужине 808 нм, квантни принос 1О2 РуДА у смеши 98% Х2О/2% ДМФ је 16,4%, што је 82 пута више од ИЦГ (ΦΔ = 0,2%)51, показујући изузетну ефикасност генерисања 1О2 РуДА у агрегатном стању.
Спинови електрона користећи 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидинон (ТЕМП) и 5,5-диметил-1-пиролин Н-оксид (ДМПО) као спин замке Резонантна спектроскопија (ЕСР) је коришћена за идентификацију резултујућих врста АФК.би РуДА.Као што је приказано на додатној слици 14, потврђено је да се 1О2 ствара у временима зрачења између 0 и 4 минута.Поред тога, када је РуДА инкубиран са ДМПО под зрачењем, детектован је типичан четвороредни ЕПР сигнал од 1:2:2:1 ДМПО-ОХ· адукта, што указује на формирање хидроксилних радикала (ОХ·).Све у свему, горњи резултати показују способност РуДА да стимулише производњу РОС кроз процес фотосензибилизације двоструког типа И/ИИ.
Да би се боље разумеле електронске особине РуДА у мономерним и агрегираним облицима, граничне молекуларне орбитале РуДА у мономерним и димерним облицима израчунате су коришћењем ДФТ методе.Као што је приказано на сл.3А, највиша заузета молекуларна орбитала (ХОМО) мономерног РуДА је делокализована дуж кичме лиганда, а најнижа незаузета молекуларна орбитала (ЛУМО) је центрирана на ТДП акцепторској јединици.Напротив, електронска густина у димерном ХОМО је концентрисана на лиганду једног РуДА молекула, док је електронска густина у ЛУМО углавном концентрисана на акцепторској јединици другог РуДА молекула, што указује да је РуДА у димеру.Карактеристике ЦТ.
А ХОМО и ЛУМО руде се израчунавају у мономерним и димерним облицима.Б Синглетни и триплетни енергетски нивои Руде у мономерима и димерима.Ц Процењени нивои РуДА и могућих ИСЦ канала као мономерног Ц и димерног Д. Стрелице показују могуће ИСЦ канале.
Расподела електрона и рупа у нискоенергетским синглетним побуђеним стањима РуДА у мономерном и димерном облику анализирана је коришћењем софтвера Мултивфн 3.852.53, који су израчунати применом ТД-ДФТ методе.Као што је назначено на додатној етикети.Као што је приказано на сликама 1-2, мономерне РДА рупе су углавном делокализоване дуж кичме лиганда у овим синглет побуђеним стањима, док се електрони углавном налазе у ТДП групи, што показује интрамолекуларне карактеристике ЦТ.Поред тога, за ова синглет побуђена стања, постоји мање или више преклапања између рупа и електрона, што сугерише да ова синглет побуђена стања дају неки допринос локалној ексцитацији (ЛЕ).За димере, поред интрамолекуларних ЦТ и ЛЕ карактеристика, уочен је и одређени проценат интермолекуларних ЦТ карактеристика у одговарајућим стањима, посебно С3, С4, С7 и С8, на основу интермолекуларне ЦТ анализе, са ЦТ интермолекуларним прелазима као главним. (Допунска табела).3).
Да бисмо боље разумели експерименталне резултате, даље смо истражили својства побуђених стања РуДА да бисмо истражили разлике између мономера и димера (додатне табеле 4–5).Као што је приказано на слици 3Б, енергетски нивои синглет и триплет побуђених стања димера су много гушћи од оних мономера, што помаже да се смањи енергетски јаз између С1 и Тн. Пријављено је да се ИСЦ прелази могу реализовати унутар малог енергетског јаза (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) између С1 и Тн54. Пријављено је да се ИСЦ прелази могу реализовати унутар малог енергетског јаза (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) између С1 и Тн54. Сообселось, что переходи ИСЦ могут бить реализовани в пределах небольшој енергетическој сели (ΔЕС1-Тн <0,3 еВ) између С1 и Тн54. Пријављено је да се ИСЦ прелази могу реализовати унутар малог енергетског јаза (ΔЕС1-Тн <0,3 еВ) између С1 и Тн54.据报道, ИСЦ 跃迁可以在С1 和Тн54 之间的小能隙 (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) 内实现。据报道, ИСЦ 跃迁可以在С1 和Тн54 之间的小能隙 (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) 内实现。 Сообселось, что переход ИСЦ може да се реализује у небольшој енергетској сели (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) између С1 и Тн54. Пријављено је да се ИСЦ транзиција може реализовати унутар малог енергетског јаза (ΔЕС1-Тн < 0,3 еВ) између С1 и Тн54.Поред тога, само једна орбитала, заузета или незаузета, мора да се разликује у везаним синглетним и триплетним стањима да би се обезбедио СОЦ интеграл који није нула.Тако су, на основу анализе енергије побуде и орбиталне транзиције, сви могући канали ИСЦ транзиције приказани на сл.3Ц,Д.Значајно је да је само један ИСЦ канал доступан у мономеру, док димерни облик има четири ИСЦ канала који могу побољшати ИСЦ прелаз.Стога је разумно претпоставити да што се више молекула РуДА агрегира, то ће ИСЦ канали бити приступачнији.Стога, РуДА агрегати могу формирати двопојасне електронске структуре у синглетном и триплетном стању, смањујући енергетски јаз између С1 и расположивог Тн, чиме се повећава ефикасност ИСЦ-а да би се олакшало стварање 1О2.
Да бисмо даље разјаснили основни механизам, синтетизовали смо референтно једињење комплекса арен-Ру(ИИ) (РуЕТ) заменом две етил групе са две трифениламин фенил групе у РуДА (Слика 4А, за потпуну карактеризацију, видети ЕСИ, Додатни 15 -21 ) Од донора (диетиламин) до акцептора (ТДФ), РуЕТ има исте интрамолекуларне ЦТ карактеристике као РуДА.Као што се очекивало, апсорпциони спектар РуЕТ-а у ДМФ-у показао је низак опсег преноса наелектрисања са јаком апсорпцијом у блиском инфрацрвеном региону у области од 600–1100 нм (слика 4Б).Поред тога, агрегација РуЕТ-а је такође примећена са повећањем садржаја воде, што се одразило на црвени помак максимума апсорпције, што је даље потврђено течним АФМ снимањем (додатна слика 22).Резултати показују да РуЕТ, као и РуДА, може формирати интрамолекуларна стања и само-састављати се у агрегиране структуре.
Хемијска структура РуЕТ-а.Б Спектри апсорпције РуЕТ у смешама различитих односа ДМФ и воде.Плотс Ц ЕИС Никуист за РуДА и РуЕТ.Фотострујни одговори Д РуДА и РуЕТ под дејством ласерског зрачења таласне дужине 808 нм.
Фотодеградација АБДА у присуству РуЕТ-а је процењена зрачењем ласером таласне дужине од 808 нм.Изненађујуће, није примећена деградација АБДА у различитим фракцијама воде (додатна слика 23).Могући разлог је тај што РуЕТ не може ефикасно да формира тракасту електронску структуру јер етил ланац не промовише ефикасан интермолекуларни пренос наелектрисања.Због тога су спроведена електрохемијска импедансна спектроскопија (ЕИС) и мерења прелазних фотоструја да би се упоредиле фотоелектрохемијске особине РуДА и РуЕТ.Према Најквистовој дијаграму (слика 4Ц), РуДА показује много мањи радијус од РуЕТ-а, што значи да РуДА56 има бржи интермолекуларни транспорт електрона и бољу проводљивост.Поред тога, густина фотострује РуДА је много већа од оне у РуЕТ-у (слика 4Д), што потврђује бољу ефикасност преноса наелектрисања РуДА57.Дакле, фенил група трифениламина у руди игра важну улогу у обезбеђивању интермолекуларног преноса наелектрисања и формирања тракасте електронске структуре.
Да бисмо повећали акумулацију тумора и ин виво биокомпатибилност, даље смо инкапсулирали РуДА са Ф127.Просечан хидродинамички пречник РуДА-НП је одређен на 123,1 нм са уском дистрибуцијом (ПДИ = 0,089) коришћењем методе динамичког расејања светлости (ДЛС) (Слика 5А), која је промовисала акумулацију тумора повећањем пермеабилности и задржавања.ЕПР) ефекат.ТЕМ слике су показале да НП руде имају униформан сферни облик са просечним пречником од 86 нм.Приметно је да се максимум апсорпције РуДА-НП-а појавио на 800 нм (допунска слика 24), што указује да РуДА-НП-ови могу задржати функције и својства само-састављајућих РуДА-а.Израчунати квантни принос РОС за НП руду је 15,9%, што је упоредиво са рудом. Фототермална својства РуДА НП су проучавана под дејством ласерског зрачења таласне дужине од 808 нм помоћу инфрацрвене камере.Као што је приказано на сл.5Б,Ц, контролна група (само ПБС) доживела је благи пораст температуре, док је температура раствора РуДА-НПс брзо расла са повећањем температуре (ΔТ) на 15,5, 26,1 и 43,0°Ц.Високе концентрације су биле 25, 50 и 100 µМ, респективно, што указује на снажан фототермални ефекат РуДА НП.Поред тога, извршена су мерења циклуса грејања/хлађења да би се проценила фототермална стабилност РуДА-НП и упоредила са ИЦГ.Температура НП руде се није смањила након пет циклуса грејања/хлађења (слика 5Д), што указује на одличну фототермалну стабилност рудних НП.Насупрот томе, ИЦГ показује нижу фототермалну стабилност као што се види из очигледног нестанка фототермалног температурног платоа под истим условима.Према претходној методи58, ефикасност фототермалне конверзије (ПЦЕ) РуДА-НП израчуната је као 24,2%, што је више од постојећих фототермалних материјала као што су златне наношипке (21,0%) и златне нанољуске (13,0%)59.Дакле, НП Оре показује одлична фототермална својства, што их чини обећавајућим ПТТ агенсима.
Анализа ДЛС и ТЕМ слика РуДА НП (уметнути).Б Термичке слике различитих концентрација РуДА НП изложених ласерском зрачењу на таласној дужини од 808 нм (0,5 В цм-2).Ц Криве фототермалне конверзије различитих концентрација рудних НП, које су квантитативни подаци.Б. Д Повећање температуре ОРЕ НП и ИЦГ током 5 циклуса грејања-хлађења.
Фотоцитотоксичност РуДА НП против МДА-МБ-231 хуманих ћелија рака дојке је процењена ин витро.Као што је приказано на сл.6А, Б, РуДА-НП и РуДА су показали занемарљиву цитотоксичност у одсуству зрачења, што имплицира нижу тамну токсичност РуДА-НП и РуДА.Међутим, након излагања ласерском зрачењу на таласној дужини од 808 нм, РуДА и РуДА НПс су показали снажну фотоцитотоксичност против ћелија рака МДА-МБ-231 са ИЦ50 вредностима (полу-максималне инхибиторне концентрације) од 5,4 и 9,4 μМ, респективно, што показује да РуДА-НП и РуДА имају потенцијал за фототерапију рака.Поред тога, фотоцитотоксичност РуДА-НП и РуДА је даље испитана у присуству витамина Ц (Вц), чистача РОС, да би се разјаснила улога РОС у цитотоксичности изазваној светлошћу.Очигледно, виталност ћелија се повећала након додавања Вц, а вредности ИЦ50 РуДА и РуДА НП биле су 25,7 и 40,0 μМ, респективно, што доказује важну улогу РОС у фотоцитотоксичности РуДА и РуДА НП.Цитотоксичност РуДА-НП и РуДА изазвана светлошћу у ћелијама рака МДА-МБ-231 бојењем живих/мртвих ћелија коришћењем калцеина АМ (зелена флуоресценција за живе ћелије) и пропидијум јодида (ПИ, црвена флуоресценција за мртве ћелије).потврђено ћелијама) као флуоресцентне сонде.Као што је приказано на слици 6Ц, ћелије третиране са РуДА-НП или РуДА остале су одрживе без зрачења, о чему сведочи интензивна зелена флуоресценција.Напротив, под ласерским зрачењем примећена је само црвена флуоресценција, што потврђује ефективну фотоцитотоксичност РуДА или РуДА НП.Важно је напоменути да се зелена флуоресценција појавила након додавања Вц, што указује на кршење фотоцитотоксичности РуДА и РуДА НП.Ови резултати су у складу са ин витро тестовима фотоцитотоксичности.
Вијабилност А РуДА- и Б РуДА-НП ћелија у МДА-МБ-231 ћелијама у присуству или одсуству Вц (0,5 мМ), респективно.Траке грешке, средња вредност ± стандардна девијација (н = 3). Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Непарние двусторонние т-критерии *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001.未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。 Непарние двусторонние т-тести *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001.Ц Анализа бојења живих/мртвих ћелија коришћењем калцеина АМ и пропидијум јодида као флуоресцентних сонди.Скала бар: 30 µм.Приказане су репрезентативне слике три биолошка понављања из сваке групе.Д Конфокалне флуоресцентне слике производње РОС у ћелијама МДА-МБ-231 под различитим условима третмана.Зелена ДЦФ флуоресценција указује на присуство РОС.Зрачити ласером таласне дужине 808 нм снаге 0,5 В/цм2 у трајању од 10 минута (300 Ј/цм2).Скала бар: 30 µм.Приказане су репрезентативне слике три биолошка понављања из сваке групе.Е Проточна цитометрија РуДА-НПс (50 µМ) или РуДА (50 µМ) анализа третмана са или без ласера ​​од 808 нм (0,5 В цм-2) у присуству и одсуству Вц (0,5 мМ) током 10 мин.Приказане су репрезентативне слике три биолошка понављања из сваке групе.Ф Нрф-2, ХСП70 и ХО-1 ћелија МДА-МБ-231 третираних РуДА-НПс (50 µМ) са или без ласерског зрачења од 808 нм (0,5 В цм-2, 10 мин, 300 Ј цм-2), ћелије изражавају 2).Приказане су репрезентативне слике два биолошка понављања из сваке групе.
Интрацелуларна производња РОС-а у ћелијама МДА-МБ-231 је испитивана методом бојења 2,7-дихлородихидрофлуоресцеин диацетатом (ДЦФХ-ДА).Као што је приказано на сл.6Д, ћелије третиране са РуДА-НП или РуДА показале су изразиту зелену флуоресценцију када су озрачене ласером од 808 нм, што указује да РуДА-НП и РуДА имају ефикасну способност да генеришу РОС.Напротив, у одсуству светлости или у присуству Вц, примећен је само слаб флуоресцентни сигнал ћелија, што указује на благо формирање РОС.Интрацелуларни нивои РОС-а у РуДА-НП ћелијама и ћелијама МДА-МБ-231 третираним РуДА-ом су даље одређени проточном цитометријом.Као што је приказано на додатној слици 25, средњи интензитет флуоресценције (МФИ) генерисан од стране РуДА-НП и РуДА под ласерским зрачењем од 808 нм значајно је повећан за око 5,1 односно 4,8 пута, респективно, у поређењу са контролном групом, потврђујући њихово одлично формирање АФК.капацитет.Међутим, интрацелуларни нивои РОС у ћелијама РуДА-НП или МДА-МБ-231 третираним РуДА били су упоредиви само са контролама без ласерског зрачења или у присуству Вц, слично резултатима анализе конфокалне флуоресценције.
Показало се да су митохондрије главна мета Ру(ИИ)-арен комплекса60.Стога је испитана субћелијска локализација РуДА и РуДА-НП.Као што је приказано на Додатној слици 26, РуДА и РуДА-НП показују сличне профиле ћелијске дистрибуције са највећом акумулацијом у митохондријама (62,5 ± 4,3 и 60,4 ± 3,6 нг/мг протеина, респективно).Међутим, само мала количина Ру је пронађена у нуклеарним фракцијама Руде и НП Руде (3,5 и 2,1%, респективно).Преостала ћелијска фракција је садржала резидуални рутенијум: 31,7% (30,6 ± 3,4 нг/мг протеина) за РуДА и 42,9% (47,2 ± 4,5 нг/мг протеина) за РуДА-НП.Генерално, руда и НП руда се углавном акумулирају у митохондријама.Да бисмо проценили митохондријалну дисфункцију, користили смо ЈЦ-1 и МитоСОКС Ред бојење да проценимо потенцијал митохондријалне мембране и капацитет производње супероксида, респективно.Као што је приказано на додатној слици 27, интензивна зелена (ЈЦ-1) и црвена (МитоСОКС Ред) флуоресценција је примећена у ћелијама третираним и РуДА и РуДА-НП под ласерским зрачењем од 808 нм, што указује да су и РуДА и РуДА-НП високо флуоресцентни Може ефикасно да изазове деполаризацију митохондријалне мембране и производњу супероксида.Поред тога, механизам ћелијске смрти је одређен анализом анексин В-ФИТЦ/пропидијум јодида (ПИ) заснованом на проточној цитометрији.Као што је приказано на слици 6Е, када су озрачени ласером од 808 нм, РуДА и РуДА-НП изазвали су значајно повећану брзину ране апоптозе (доњи десни квадрант) у ћелијама МДА-МБ-231 у поређењу са ПБС или ПБС плус ласером.обрађене ћелије.Међутим, када је додат Вц, стопа апоптозе РуДА и РуДА-НП значајно се смањила са 50,9% и 52,0% на 15,8% и 17,8%, респективно, што потврђује важну улогу РОС у фотоцитотоксичности РуДА и РуДА-НП..Поред тога, благе некротичне ћелије су примећене у свим тестираним групама (горњи леви квадрант), што сугерише да апоптоза може бити доминантан облик ћелијске смрти изазване РуДА и РуДА-НП.
Пошто је оштећење оксидативним стресом главна детерминанта апоптозе, нуклеарни фактор повезан са еритроидом 2, фактором 2 (Нрф2) 62, кључним регулатором антиоксидативног система, истражен је у МДА-МБ-231 третираном РуДА-НПс.Механизам деловања РуДА НП индукованих зрачењем.Истовремено, откривена је и експресија низводне протеинске хем оксигеназе 1 (ХО-1).Као што је приказано на слици 6Ф и додатној слици 29, фототерапија посредована РуДА-НП повећала је нивое експресије Нрф2 и ХО-1 у поређењу са ПБС групом, што указује да РуДА-НП могу стимулисати сигналне путеве оксидативног стреса.Поред тога, да би се проучавао фототермални ефекат РуДА-НПс63, такође је процењена експресија протеина топлотног шока Хсп70.Јасно је да су ћелије третиране са РуДА-НП + 808 нм ласерским зрачењем показале повећану експресију Хсп70 у поређењу са друге две групе, што одражава ћелијски одговор на хипертермију.
Изванредни резултати ин витро подстакли су нас да истражимо ин виво перформансе РуДА-НП код голих мишева са МДА-МБ-231 туморима.Дистрибуција РуДА НП у ткиву проучавана је одређивањем садржаја рутенијума у ​​јетри, срцу, слезини, бубрезима, плућима и туморима.Као што је приказано на сл.7А, максимални садржај рудних НП у нормалним органима појавио се у време првог посматрања (4 х), док је максимални садржај одређен у туморским ткивима 8 сати након ињекције, вероватно због рудних НП.ЕПР ефекат ЛФ.Према резултатима дистрибуције, оптимално трајање третмана НП рудом је узето 8 сати након примене.Да би се илустровао процес акумулације РуДА-НП на туморским местима, фотоакустичке (ПА) особине РуДА-НП су праћене снимањем ПА сигнала РуДА-НП у различитим временима након ињекције.Прво, ПА сигнал РуДА-НП ин виво је процењен снимањем ПА слика туморског места након интратуморалне ињекције РуДА-НП.Као што је приказано на додатној слици 30, РуДА-НПс су показали јак ПА сигнал, а постојала је позитивна корелација између концентрације РуДА-НП и интензитета ПА сигнала (додатна слика 30А).Затим су ин виво ПА слике туморских места снимљене након интравенске ињекције РуДА и РуДА-НП у различитим временским тачкама након ињекције.Као што је приказано на слици 7Б, ПА сигнал РуДА-НП са места тумора постепено се повећавао током времена и достигао плато 8 сати након ињекције, у складу са резултатима дистрибуције ткива утврђеним ИЦП-МС анализом.Што се тиче РуДА (додатна слика 30Б), максимални интензитет ПА сигнала појавио се 4 сата након ињекције, што указује на брзу брзину уласка РуДА у тумор.Поред тога, испитивано је екскреторно понашање РуДА и РуДА-НП одређивањем количине рутенијума у ​​урину и фецесу коришћењем ИЦП-МС.Главни пут елиминације за РуДА (додатна слика 31) и РуДА-НП (слика 7Ц) је путем фецеса, а ефективно клиренс РуДА и РуДА-НП је примећен током 8-дневног периода студије, што значи да је РуДА и РуДА-НП се могу ефикасно елиминисати из тела без дуготрајне токсичности.
А. Ек виво дистрибуција РуДА-НП у ткивима миша одређена је садржајем Ру (проценат примењене дозе Ру (ИД) по граму ткива) у различито време након ињекције.Подаци су средња вредност ± стандардна девијација (н = 3). Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Непарние двусторонние т-критерии *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001.未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。 Непарние двусторонние т-тести *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001.Б ПА слике ин виво туморских места при ексцитацији од 808 нм након интравенске примене РуДА-НП (10 µмол кг-1) у различитим временским тачкама.После интравенске примене РуДА НП (10 µмол кг-1), Ц Ру је излучен из мишева са урином и фецесом у различитим временским интервалима.Подаци су средња вредност ± стандардна девијација (н = 3).
Капацитет грејања РуДА-НП ин виво је проучаван на голим мишевима са МДА-МБ-231 и РуДА туморима ради поређења.Као што је приказано на сл.8А и додатна слика 32, контролна група (физиолошки раствор) је показала мање промене температуре (ΔТ ≈ 3 °Ц) после 10 минута непрекидног излагања.Међутим, температура РуДА-НП и РуДА се брзо повећавала са максималним температурама од 55,2 односно 49,9 °Ц, пружајући довољну хипертермију за ин виво терапију рака.Уочено повећање високе температуре за РуДА НП (ΔТ ≈ 24°Ц) у поређењу са РуДА (ΔТ ≈ 19°Ц) може бити последица његове боље пермеабилности и акумулације у туморским ткивима због ЕПР ефекта.
Инфрацрвене термалне слике мишева са МДА-МБ-231 туморима озраченим ласером од 808 нм у различито време 8 сати након ињекције.Приказане су репрезентативне слике четири биолошка понављања из сваке групе.Б Релативни волумен тумора и Ц Просечна маса тумора различитих група мишева током лечења.Д Криве телесне тежине различитих група мишева.Зрачити ласером таласне дужине 808 нм снаге 0,5 В/цм2 у трајању од 10 минута (300 Ј/цм2).Траке грешке, средња вредност ± стандардна девијација (н = 3). Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Неупарени, двострани т тестови *п < 0,05, **п < 0,01 и ***п < 0,001. Непарние двусторонние т-критерии *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001.未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。未配对的双边т 检验*п < 0,05、**п < 0,01 和***п < 0,001。 Непарние двусторонние т-тести *п <0,05, **п <0,01 и ***п <0,001. Неупарени двострани т-тестови *п<0,05, **п<0,01 и ***п<0,001. Е Х&Е бојење слика главних органа и тумора из различитих група третмана, укључујући физиолошки раствор, физиолошки раствор + ласер, РуДА, РуДА + ласер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + ласерске групе. Е Х&Е бојење слика главних органа и тумора из различитих група третмана, укључујући физиолошки раствор, физиолошки раствор + ласер, РуДА, РуДА + ласер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + ласерске групе. Изображениа окрашиваниа Е Х&Е основних органов и опхолеј из различитих група лечениа, вклучаа группи физиолошког раствора, физиолошког раствора + лазера, РуДА, РуДА + Ласер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + Ласер. Е Х&Е бојење слика главних органа и тумора из различитих група третмана, укључујући физиолошки раствор, физиолошки раствор + ласер, РуДА, РуДА + Ласер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + Ласер групе.来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的Е Х&Е 染色图像，包括盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐水、盐官官和肿瘤瘉 濅-РуРу 倅 Ру НП-Ру РуДА来自不同治疗组的主要器官和肿瘤的Е Х&Е Окрашивање Е Х&Е основних органов и опхолеј из разних группа лечења, укључујући физиологическиј раствор, физиолошки раствор + лазер, РуДА, РуДА + лазер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + лазер. Е Х&Е бојење главних органа и тумора из различитих група третмана укључујући физиолошки раствор, физиолошки раствор + ласер, РуДА, РуДА + ласер, РуДА-НПс и РуДА-НПс + ласер.Скала бар: 60 µм.
Ефекат фототерапије ин виво са РуДА и РуДА НП је процењен у коме су голи мишеви са МДА-МБ-231 туморима интравенозно убризгани РуДА или РуДА НП у једној дози од 10,0 µмол кг-1 преко репне вене, а затим 8 сати након ињекције.ласерско зрачење таласне дужине 808 нм.Као што је приказано на слици 8Б, запремине тумора су значајно повећане у групама са физиолошким раствором и ласером, што указује да зрачење физиолошким раствором или ласером 808 има мали утицај на раст тумора.Као иу групи са сланим раствором, брз раст тумора је такође примећен код мишева лечених РуДА-НП или РуДА у одсуству ласерског зрачења, што показује њихову ниску тамну токсичност.Насупрот томе, након ласерског зрачења, и РуДА-НП и РуДА третман изазвали су значајну регресију тумора са смањењем запремине тумора од 95,2% и 84,3%, респективно, у поређењу са групом која је третирана физиолошким раствором, што указује на одличан синергистички ПДТ., посредован ефектом РуДА/ЦХТВ.– НП или Оре. У поређењу са РуДА, РуДА НПс су показале бољи фототерапеутски ефекат, што је углавном било последица ЕПР ефекта РуДА НП.Резултати инхибиције раста тумора су даље процењени на основу тежине тумора изрезане 15. дана третмана (слика 8Ц и додатна слика 33).Средња маса тумора код мишева третираних РуДА-НП и мишева третираних РуДА била је 0,08 и 0,27 г, респективно, што је било много мање него у контролној групи (1,43 г).
Поред тога, телесна тежина мишева је забележена свака три дана да би се проучавала тамна токсичност РуДА-НП или РуДА ин виво.Као што је приказано на Слици 8Д, нису примећене значајне разлике у телесној тежини за све групе третмана. Поред тога, извршено је бојење хематоксилином и еозином (Х&Е) главних органа (срце, јетра, слезина, плућа и бубрези) из различитих група лечења. Надаље, обављено је бојење хематоксилином и еозином (Х&Е) главних органа (срце, јетра, слезина, плућа и бубрези) из различитих група третмана. Поред тога, било је спроведено окрашивање гематоксилином и еозином (Х&Е) основних органа (сердца, печени, селезенки, легких и почек) из различитих группа. Поред тога, извршено је бојење хематоксилином и еозином (Х&Е) главних органа (срце, јетра, слезина, плућа и бубрези) из различитих група лечења.此外,对不同治疗组的主要器官（心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏）进木纾和肾脏）进木瓾和肾脏）进木瓋 (ОН) Осим тога, спровели су окрашивање гематоксилином и еозином (Х&Е) основних органа (сердца, печени, селезенки, легких и почека) у разним групама лечења. Поред тога, хематоксилином и еозином (Х&Е) бојење главних органа (срце, јетра, слезина, плућа и бубрези) је обављено у различитим групама третмана.Као што је приказано на сл.8Е, слике Х&Е бојења пет главних органа из група РуДА-НП и РуДА не показују очигледне абнормалности или оштећења органа. 8Е, слике Х&Е бојења пет главних органа из група РуДА-НП и РуДА не показују очигледне абнормалности или оштећења органа.Као што је приказано на сл.8Е, изображениа окрашиваниа Х&Е пати основних органов из группи РуДА-НПс и РуДА не демонстрирају авних аномалиј или повреждениј органов. 8Е, слике Х&Е бојења пет главних органа из група РуДА-НП и РуДА не показују очигледне абнормалности или лезије органа.如图8Е 所示，来自РуДА-НПс 和РуДА 组的五个主要器官的Х&Е 染色图像没有显示出组的五个主要器官的Х&Е如图8Е 所示，来自РуДА-НПс 和РуДА 组的五个主要器官的Х&Е Како показано на рисунке 8Е, изображениа окрашиваниа Х&Е петих основних органов из група РуДА-НПс и РуДА не показују авних аномалиј или повреждениа органов. Као што је приказано на слици 8Е, слике Х&Е бојења пет главних органа из група РуДА-НП и РуДА нису показале очигледне абнормалности или оштећења органа.Ови резултати су показали да ни РуДА-НП ни РуДА нису показали знаке токсичности ин виво. Штавише, слике тумора бојењем Х&Е показале су да и групе РуДА + Ласер и РуДА-НПс + Ласер могу изазвати озбиљно уништавање ћелија рака, показујући одличну фототерапеутску ефикасност РуДА и РуДА-НП-а ин виво. Штавише, слике тумора бојењем Х&Е показале су да и групе РуДА + Ласер и РуДА-НПс + Ласер могу изазвати озбиљно уништавање ћелија рака, показујући одличну фототерапеутску ефикасност РуДА и РуДА-НП-а ин виво.Поред тога, слике тумора обојене хематоксилином-еозином показале су да и РуДА+Ласер и РуДА-НПс+Ласер групе могу изазвати озбиљно уништавање ћелија рака, показујући супериорну фототерапеутску ефикасност РуДА и РуДА-НПс ин виво.此外, 肿瘤 的 Х & Е 染色 图像 图像, Руда + Ласер 和 Руда-НПС + Ласер, 组均 组均 可 导致 证明 了 Руда 和 Руда-НПС 的 优异 的 的 体内 功效.此外, 肿瘤 的 & е 染色 显示, Руда + ласер 和 Руда-НПС + Ласер, 证明 组均, 证明 了 Руда 和 Руда-НПС 的 的 体内 光疗 ............. 。。。Поред тога, слике тумора обојене хематоксилином и еозином показале су да су и РуДА+Ласер и РуДА-НПс+Ласер групе резултирале тешким уништавањем ћелија рака, показујући супериорну фототерапеутску ефикасност РуДА и РуДА-НП ин виво.
У закључку, Ру(ИИ)-арен (РуДА) органометални комплекс са лигандима типа ДА је дизајниран да олакша ИСЦ процес коришћењем методе агрегације.Синтетизовани РуДА се може самостално саставити кроз нековалентне интеракције да би формирао супрамолекуларне системе изведене из РуДА, чиме се олакшава формирање 1О2 и ефикасна фототермална конверзија за терапију рака изазвану светлошћу.Важно је напоменути да мономерни РуДА није генерисао 1О2 под ласерским зрачењем на 808 нм, али је могао да генерише велику количину 1О2 у агрегираном стању, што показује рационалност и ефикасност нашег дизајна.Накнадне студије су показале да супрамолекуларни склоп даје РуДА побољшаним фотофизичким и фотохемијским особинама, као што су апсорпција црвеног помака и отпорност на фотобељење, које су веома пожељне за ПДТ и ПТТ обраду.Експерименти ин витро и ин виво су показали да РуДА НП са добром биокомпатибилношћу и добром акумулацијом у тумору показују одличну антиканцерогену активност изазвану светлом након ласерског зрачења на таласној дужини од 808 нм.Дакле, РуДА НП као ефикасни бимодални супрамолекуларни ПДТ/ПТВ реагенси ће обогатити сет фотосензибилизатора активираних на таласним дужинама изнад 800 нм.Концептуални дизајн супрамолекуларног система обезбеђује ефикасан пут за НИР-активиране фотосензибилизаторе са одличним ефектима фотосензибилизације.
Све хемикалије и растварачи су набављени од комерцијалних добављача и коришћени без даљег пречишћавања.РуЦл3 је купљен од Борен Прециоус Металс Цо., Лтд. (Кунминг, Кина).[(η6-п-цим)Ру(фендио)Цл]Цл (фендио = 1,10-фенантролин-5,6-дион) и 4,7-бис[4-(Н,Н-дифениламино)фенил]-5 ,6-Диамино-2,1,3-бензотиадиазол је синтетизован према претходним студијама64,65.НМР спектри су снимљени на спектрометру Брукер Аванце ИИИ-ХД 600 МХз у аналитичком тест центру Соутхеастерн Университи користећи д6-ДМСО или ЦДЦл3 као растварач.Хемијски помаци δ су дати у ппм.у односу на тетраметилсилан, а константе интеракције Ј су дате у апсолутним вредностима у херцима.Масена спектрометрија високе резолуције (ХРМС) изведена је на Агилент 6224 ЕСИ/ТОФ МС инструменту.Елементарна анализа Ц, Х и Н изведена је на елементном анализатору Варио МИЦРОЦХНОС (Елементар).УВ-видљиви спектри су мерени на спектрофотометру Схимадзу УВ3600.Флуоресценцијски спектри су снимљени на Схимадзу РФ-6000 спектрофлуориметру.ЕПР спектри су снимљени на инструменту Брукер ЕМКСмицро-6/1.Морфологија и структура припремљених узорака проучавана је на инструментима ФЕИ Тецнаи Г20 (ТЕМ) и Брукер Ицон (АФМ) који раде на напону од 200 кВ.Динамичко расејање светлости (ДЛС) је изведено на Наноброок Омни анализатору (Броокхавен).Фотоелектрохемијске особине су мерене на електрохемијској поставци (ЦХИ-660, Кина).Фотоакустичне слике су добијене коришћењем ФУЈИФИЛМ ВисуалСоницс Вево® ЛАЗР система.Конфокалне слике су добијене коришћењем конфокалног микроскопа Олимпус ФВ3000.ФАЦС анализа је извршена на БД Цалибур проточном цитометру.Експерименти течне хроматографије високих перформанси (ХПЛЦ) изведени су на систему Ватерс Аллианце е2695 коришћењем 2489 УВ/Вис детектора.Тестови гел пермеационе хроматографије (ГПЦ) су снимљени на Тхермо УЛТИМАТЕ 3000 инструменту коришћењем ЕРЦ РефратоМак520 детектора индекса рефракције.
[(η6-п-цим)Ру(фендио)Цл]Цл (фендио = 1,10-фенантролин-5,6-дион)64 (481,0 мг, 1,0 ммол), 4,7-бис[4 -(Н, Н-дифениламино)фенил]-5,6-диамино-2,1,3-бензотиадиазол 65 (652,0 мг, 1,0 ммол) и глацијална сирћетна киселина (30 мЛ) су мешани у рефлуксном фрижидеру 12 сати.Растварач је затим уклоњен у вакууму коришћењем ротационог испаривача.Добијени остатак је пречишћен флеш хроматографијом на колони (силика гел, ЦХ2Цл2:МеОХ=20:1) да би се добио РуДА као зелени прах (принос: 877,5 мг, 80%).чмар.Израчунато за Ц64Х48Цл2Н8РуС: Ц 67,84, Х 4,27, Н 9,89.Пронађено: Ц 67,92, Х 4,26, Н 9,82.1Х НМР (600 МХз, д6-ДМСО) 5 10,04 (с, 2Х), 8,98 (с, 2Х), 8,15 (с, 2Х), 7,79 (с, 4Х), 7,44 (с, 8Х), 7,21 (д, Ј = 31,2 Хз, 16Х), 6,47 (с, 2Х), 6,24 (с, 2Х), 2,69 (с, ИХ), 2,25 (с, 3Х), 0,99 (с, 6Х).13Ц НМР (150 МХз, Д6-ДМСО), Δ (ппм) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.2, 130.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.68, 128.01, 125.81, 124.01, 103.81, 103.49, 103.81, 103.49, 103.81, 103.49. , 103. , 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83.ЕСИ-МС: м/з [М-Цл]+ = 1097,25.
Синтеза 4,7-бис[4-(Н,Н-диетиламино)фенил-5,6-диамино-2,1,3-бензотиадиазола (Л2): Л2 је синтетисан у два корака.Пд(ППх3)4 (46 мг, 0,040 ммол) је додат у Н,Н-диетил-4-(трибутилстанил)анилин (1,05 г, 2,4 ммол) и 4,7-дибромо-5,6-динитро раствор - 2, 1,3-бензотиадиазол (0,38 г, 1,0 ммол) у сувом толуену (100 мл).Смеша је мешана на 100°Ц током 24 сата.После уклањања толуена у вакууму, резултујућа чврста супстанца је испрана петролеј етром.Затим је мешавина овог једињења (234,0 мг, 0,45 ммол) и праха гвожђа (0,30 г, 5,4 ммол) у сирћетној киселини (20 мл) мешана на 80°Ц током 4 сата.Реакциона смеша је сипана у воду и резултујућа браон чврста супстанца је сакупљена филтрацијом.Производ је пречишћен два пута сублимацијом у вакууму да би се добила зелена чврста супстанца (126,2 мг, 57% принос).чмар.Израчунато за Ц26Х32Н6С: Ц 67,79, Х 7,00, Н 18,24.Пронађено: Ц 67,84, Х 6,95, Х 18,16.'Х НМР (600 МХз, ЦДЦ13), 8 (ппм) 7,42 (д, 4Х), 6,84 (д, 4Х), 4,09 (с, 4Х), 3,42 (д, 8Х), 1,22 (с, 12Х).13С НМР (150 МХз, ЦДЦл3), 8 (ппм) 151,77, 147,39, 138,07, 131,20, 121,09, 113,84, 111,90, 44,34, 12,77.ЕСИ-МС: м/з [М+Х]+ = 461,24.
Једињења су припремљена и пречишћена следећим поступцима сличним РуДА.чмар.Израчунато за Ц48Х48Цл2Н8РуС: Ц 61,27, Х 5,14, Н 11,91.Пронађено: Ц, 61,32, Х, 5,12, Н, 11,81, 1Х НМР (600 МХз, д6-ДМСО), δ (ппм) 10,19 (с, 2Х), 9,28 (с, 2Х), 8,09 (с, 2Х), 7,95 (с, 4Х), 6,93 (с, 4Х), 6,48 (д, 2Х), 6,34 (с, 2Х), 3,54 (т, 8Х), 2,80 (м, 1Х), 2,33 (с, 3Х), 1,31 (т, 12Х), 1,07 (с, 6Х).13Ц НМР (151 МХз, ЦДЦ13), Δ (ппм) 158.20, 153.36, 148.82, 148.14, 138.59, 136.79, 135.75, 134.71, 130.44, 128.87, 128.35, 121.70, 111.84, 110.76, 105.07, 104.76, 87.07, 104.23, 87.0, 84.4., 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93.ЕСИ-МС: м/з [М-Цл]+ = 905,24.
РуДА је растворен у МеОХ/Х2О (5/95, в/в) у концентрацији од 10 μМ.Спектар апсорпције РуДА је мерен сваких 5 минута на спектрофотометру Схимадзу УВ-3600 под зрачењем ласерском светлошћу таласне дужине од 808 нм (0,5 В/цм2).ИЦГ спектри су снимљени под истим условима као и стандард.
ЕПР спектри су снимљени на Брукер ЕМКСмицро-6/1 спектрометру са микроталасном снагом од 20 мВ, опсегом скенирања од 100 Г и модулацијом поља од 1 Г. 2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидон (ТЕМП) и 5,5-диметил-1-пиролин Н-оксид (ДМПО) су коришћени као спин замке.Спектри електронске спинске резонанције снимљени су за мешане растворе РуДА (50 µМ) и ТЕМФ (20 мМ) или ДМПО (20 мМ) под дејством ласерског зрачења таласне дужине 808 нм (0,5 В/цм2).
ДФТ и ТД-ДФТ прорачуни за РуДА су спроведени на нивоима ПБЕ1ПБЕ/6–31 Г*//ЛанЛ2ДЗ у воденом раствору коришћењем Гаусовог програма 1666,67,68.Дистрибуције ХОМО-ЛУМО, рупа и електрона нискоенергетског синглетног побуђеног стања РуДА су нацртане коришћењем ГауссВиев програма (верзија 5.0).
Прво смо покушали да измеримо ефикасност генерисања 1О2 РуДА коришћењем конвенционалне УВ-видљиве спектроскопије са ИЦГ (ΦΔ = 0,002) као стандардом, али је фотодеградација ИЦГ снажно утицала на резултате.Тако је квантни принос 1О2 РуДА мерен детекцијом промене интензитета АБДА флуоресценције на око 428 нм када је озрачен ласером таласне дужине од 808 нм (0,5 В/цм2).Експерименти су изведени на РуДА и РуДА НП (20 μМ) у води/ДМФ (98/2, в/в) који садржи АБДА (50 μМ).Квантни принос 1О2 је израчунат коришћењем следеће формуле: ΦΔ (ПС) = ΦΔ (ИЦГ) × (рФС/АПС)/(рИЦГ/АИЦГ).рПС и рИЦГ су брзине реакције АБДА са 1О2 добијене од фотосензибилизатора и ИЦГ-а, респективно.АПС и АИЦГ су апсорпција фотосензибилизатора и ИЦГ на 808 нм, респективно.
АФМ мерења су спроведена у течним условима коришћењем режима скенирања на Брукер Дименсион Ицон АФМ систему.Користећи отворену структуру са течним ћелијама, ћелије су два пута испране етанолом и осушене струјом азота.Убаците осушене ћелије у оптичку главу микроскопа.Одмах ставите кап узорка у базен течности и ставите је на конзолу користећи стерилни пластични шприц за једнократну употребу и стерилну иглу.Друга кап се ставља директно на узорак, а када се оптичка глава спусти, две капи се спајају, формирајући менискус између узорка и резервоара за течност.АФМ мерења су спроведена коришћењем нитридне конзоле у ​​облику слова СЦАНАСИСТ-ФЛУИД (Брукер, тврдоћа к = 0,7 Н м-1, ф0 = 120–180 кХз).
ХПЛЦ хроматограми су добијени на Ватерс е2695 систему опремљеном феникс Ц18 колоном (250×4,6 мм, 5 µм) коришћењем 2489 УВ/Вис детектора.Таласна дужина детектора је 650 нм.Мобилне фазе А и Б су биле вода и метанол, респективно, а брзина протока мобилне фазе била је 1,0 мл·мин-1.Градијент (растварач Б) је био следећи: 100% од 0 до 4 минута, 100% до 50% од 5 до 30 минута и ресетовање на 100% од 31 до 40 минута.Руда је растворена у мешаном раствору метанола и воде (50/50, запремински) у концентрацији од 50 μМ.Запремина ињекције била је 20 μл.
ГПЦ тестови су снимљени на Тхермо УЛТИМАТЕ 3000 инструменту опремљеном са две ПЛ акуагел-ОХ МИКСЕД-Х колоне (2×300×7,5 мм, 8 µм) и ЕРЦ РефратоМак520 детектором индекса рефракције.ГПЦ колона је елуирана водом при брзини протока од 1 мл/мин на 30°Ц.НП руде су растворени у раствору ПБС (пХ = 7,4, 50 μМ), запремина ињекције је била 20 μЛ.
Фотострује су мерене на електрохемијској поставци (ЦХИ-660Б, Кина).Оптоелектронски одговори када је ласер био укључен и искључен (808 нм, 0,5 В/цм2) мерени су при напону од 0,5 В у црној кутији, респективно.Коришћена је стандардна ћелија са три електроде са стакленом угљеничном електродом у облику слова Л (ГЦЕ) као радном електродом, стандардном каломелном електродом (СЦЕ) као референтном електродом и платинастим диском као контраелектродом.Као електролит је коришћен 0,1 М раствор На2СО4.
Ћелијска линија рака дојке код људи МДА-МБ-231 је купљена од КеиГЕН Биотец Цо., ЛТД (Нањинг, Кина, каталошки број: КГ033).Ћелије су узгајане у монослојевима у Дулбеццо-овом модификованом орловом медијуму (ДМЕМ, висока глукоза) допуњеном раствором 10% феталног говеђег серума (ФБС), пеницилина (100 μг/мл) и стрептомицина (100 μг/мл).Све ћелије су култивисане на 37°Ц у влажној атмосфери која садржи 5% ЦО2.
МТТ тест је коришћен за одређивање цитотоксичности РуДА и РуДА-НП у присуству и одсуству светлосног зрачења, са или без Вц (0,5 мМ).Ћелије рака МДА-МБ-231 су узгајане у плочама са 96 јажица при густини ћелија од приближно 1 к 105 ћелија/мл/бунарићу и инкубиране 12 сати на 37,0°Ц у атмосфери од 5% ЦО2 и 95% ваздуха.У ћелије су додати РуДА и РуДА НП растворени у води.После 12 сати инкубације, ћелије су изложене ласерском зрачењу од 0,5 В цм -2 на таласној дужини од 808 нм током 10 минута (300 Ј цм -2), а затим инкубиране у мраку 24 сата.Ћелије су затим инкубиране са МТТ (5 мг/мл) још 5 сати.На крају, промените медијум у ДМСО (200 µл) да бисте растворили добијене љубичасте кристале формазана.ОД вредности су мерене помоћу читача микроплоче таласне дужине 570/630 нм.Вредност ИЦ50 за сваки узорак је израчуната коришћењем софтвера СПСС из криве доза-одговор добијених из најмање три независна експеримента.
МДА-МБ-231 ћелије су третиране РуДА и РуДА-НП у концентрацији од 50 μМ.После 12 сати инкубације, ћелије су озрачене ласером таласне дужине од 808 нм и снаге 0,5 В/цм2 током 10 мин (300 Ј/цм2).У групи са витамином Ц (Вц), ћелије су третиране са 0,5 мМ Вц пре ласерског зрачења.Ћелије су затим инкубиране у мраку додатна 24 сата, затим обојене калцеином АМ и пропидијум јодидом (20 μг/мл, 5 μл) током 30 минута, затим испране са ПБС (10 μл, пХ 7,4).слике обојених ћелија.