本發(fā)明屬于生物領(lǐng)域，特別是涉及一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、ca2+是人體內(nèi)含量最多的金屬離子，已被確定為許多細(xì)胞過程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，包括增殖、代謝、遷移和細(xì)胞死亡。研究表明，以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)ca2+濃度升高為特征的鈣超載可引起氧化應(yīng)激和線粒體功能障礙，導(dǎo)致凋亡信號的釋放。鈣超載是一種極具前景的癌癥治療策略。同時(shí)，鈣超載誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡，刺激樹突狀細(xì)胞成熟，激活免疫系統(tǒng)。已有研究表明，腫瘤細(xì)胞可通過多種途徑誘導(dǎo)鈣超載，如鈣基納米材料的降解和釋放、細(xì)胞內(nèi)鈣流、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等鈣庫中鈣離子的釋放等，從而達(dá)到有效治療腫瘤的目的。
2、目前，光動(dòng)力療法（pdt）誘導(dǎo)和增強(qiáng)鈣超載已廣泛應(yīng)用于腫瘤治療，其主要依賴于單線態(tài)氧的產(chǎn)生來開放細(xì)胞膜上的鈣離子通道，如trpa1，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子流動(dòng)。然而，單線態(tài)氧的壽命往往很短（3.6?μs），擴(kuò)散距離非常有限（數(shù)十納米），這不僅會(huì)大大降低pdt的治療效果，而且由于其固有的復(fù)雜的鈣離子調(diào)節(jié)機(jī)制，往往難以單獨(dú)通過這種方式誘導(dǎo)鈣超載。此外，腫瘤乏氧是限制pdt效率的關(guān)鍵因素，這顯然進(jìn)一步影響了細(xì)胞內(nèi)鈣離子的蓄積。同時(shí)，單線態(tài)氧的產(chǎn)生很難在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中誘導(dǎo)鈣離子的釋放，而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是第二大鈣庫。上述因素均不利于誘導(dǎo)鈣超載，最終導(dǎo)致腫瘤治療效果不佳。
3、一氧化氮（no）作為一種典型的活性氧，具有相對較長的半衰期（～5?s）和相對較長的擴(kuò)散半徑（40～200?μm）。同時(shí)，no可通過作用于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣通道蘭尼堿受體（ryrs）釋放鈣離子，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣累積。更重要的是，no可以通過抑制細(xì)胞呼吸，減少細(xì)胞內(nèi)氧消耗，從根本上緩解缺氧，并將節(jié)省下來的氧氣用于pdt，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的單線態(tài)氧生成。這些都為有效誘導(dǎo)鈣超載提供了有力的條件。
4、基于此，我們設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一種簡單而巧妙的基于卟啉mof的納米反應(yīng)平臺用于鈣超載和免疫協(xié)同腫瘤治療。由于卟啉mof?（pcn-224）具有高孔隙率、大比表面積、結(jié)構(gòu)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，選擇其作為光敏劑。隨后，no供體l?-精氨酸被卟啉mof包裹，碳酸鈣被mof包裹。為了增強(qiáng)系統(tǒng)對腫瘤的靶向性，將葉酸修飾在材料表面。一旦被腫瘤細(xì)胞內(nèi)吞，溶菌酶中的酸性環(huán)境會(huì)降解納米反應(yīng)器表面的碳酸鈣并釋放鈣離子。隨后，在近紅外光照射下，pdt產(chǎn)生的單線態(tài)氧一方面可以促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子的流動(dòng)，另一方面可以通過氧化l-精氨酸產(chǎn)生壽命長、擴(kuò)散距離長的no。同時(shí)，no可激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣通道釋放鈣離子，從而促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子蓄積。最重要的是，plcf在無光照射下，l-精氨酸與內(nèi)源性h2o2反應(yīng)產(chǎn)生no，no通過抑制腫瘤細(xì)胞呼吸和減少自身耗氧量從根本上緩解腫瘤乏氧，并將節(jié)省下來的氧氣用于pdt，實(shí)現(xiàn)單線態(tài)氧和下游no循環(huán)生成，最終持續(xù)誘導(dǎo)鈣超載，實(shí)現(xiàn)鈣超載-光動(dòng)力協(xié)同治療腫瘤。
5、名詞解釋：
6、edc：碳二亞胺。
7、nhs：n-羥基丁二酰亞胺。
8、tcpp：四羧基卟啉。
9、dmf：n,n-二甲基甲酰胺。
10、fa：葉酸。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器及其制備方法和應(yīng)用。
2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
3、一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟一、制備得到卟啉金屬有機(jī)骨架pcn-224，pcn-224分散到h2o中得到pcn-224溶液；
5、步驟二、?將l-精氨酸與pcn-224溶液混合均勻，制備得到pcn-la；
6、步驟三、將pcn-la分散在乙醇中，然后加入cacl2·2h2o，黑暗中混勻；然后與裝在其它容器內(nèi)的nh4hco3一起放入真空干燥室，室溫真空保存，得到caco3包覆的pcn-la：pcn-la@caco3?；
7、步驟四、將pcn-la@caco3?、edc?和nhs?在水溶液中反應(yīng)，然后加入葉酸室溫?cái)嚢杌旌?，即得到所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器。
8、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟一中，卟啉金屬有機(jī)骨架pcn-224的制備方法如下：
9、將tcpp?、zrocl2·8h2o?和苯甲酸溶解于dmf溶液中，超聲分散后于90℃反應(yīng)5小時(shí)，離心收集沉淀即得到卟啉金屬有機(jī)骨架pcn-224。
10、進(jìn)一步的改進(jìn)，tcpp、zrocl2·8h2o?和苯甲酸的質(zhì)量比為25:75:700。
11、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟二中，l-精氨酸與pcn-224的質(zhì)量比為2.5:5。
12、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟二中，l-精氨酸與pcn-224溶液在室溫下黑暗攪拌12?h混合均勻。
13、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟三中，pcn-la與cacl2·2h2o的質(zhì)量比為2.5?：44；室溫真空保存的時(shí)間為24h。
14、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述步驟四中，pcn-la@caco3?、edc?、nhs和葉酸的質(zhì)量比為5:10：10：5，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為12h。
15、一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法如上所述。
16、一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的用途，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法如上所述，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器用作誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)鈣超載的藥物。
17、進(jìn)一步的改進(jìn)，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器用作治療腫瘤的藥物或治療癌癥的藥物。
18、本發(fā)明具有以下有益效果：
19、（1）本發(fā)明利用鈣基納米材料，可與pdt實(shí)現(xiàn)相互增強(qiáng)協(xié)同抗腫瘤。
20、（2）本發(fā)明制備的mof基鈣納米調(diào)節(jié)器，具有原料來源豐富，操作簡單、方便，?制備條件簡易。
21、（3）本發(fā)明制備的mof基納米調(diào)節(jié)器利用精氨酸作為一氧化氮供體，不僅實(shí)現(xiàn)了高效釋放一氧化氮，進(jìn)而抑制細(xì)胞呼吸緩解缺氧增強(qiáng)pdt，還能夠高效誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)鈣超載，可實(shí)現(xiàn)安全高效的光動(dòng)力學(xué)治療，在癌癥治療領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。
1.一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.如權(quán)利要求1所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，所述步驟一中，卟啉金屬有機(jī)骨架pcn-224的制備方法如下：
3.如權(quán)利要求2所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，tcpp、zrocl2·8h2o?和苯甲酸的質(zhì)量比為25:75:700。
4.如權(quán)利要求1所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，l-精氨酸與pcn-224的質(zhì)量比為2.5:5。
5.如權(quán)利要求1所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，所述步驟二中，l-精氨酸與pcn-224溶液在室溫下黑暗攪拌12?h混合均勻。
6.如權(quán)利要求1所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，所述步驟三中，pcn-la與cacl2·2h2o的質(zhì)量比為2.5?：44；室溫真空保存的時(shí)間為24h。
7.如權(quán)利要求1所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法，其特征在于，所述步驟四中，pcn-la@caco3?、edc?、nhs和葉酸的質(zhì)量比為5:10：10：5，室溫?cái)嚢钑r(shí)間為12h。
8.一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器，其特征在于，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法如權(quán)利要求1-7任一所述。
9.一種mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的用途，其特征在于，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的制備方法如權(quán)利要求1-7任一所述，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器用作誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)鈣超載的藥物。
10.如權(quán)利要求9所述的mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器的用途，其特征在于，所述mof基鈣離子納米調(diào)節(jié)器用作治療腫瘤的藥物或治療癌癥的藥物。