癌症是一种严重影响人类健康的疾病,近些年来,对于癌症的治疗手段一直是研究的热点。在众多的治疗手段中,手术、放疗、化疗等传统治疗方法的生物安全性无法得到保证,因此往往伴随治疗效果不佳、副作用大等问题。为了克服传统治疗手段的局限性,开发具有低毒性、高治疗效率、高靶向性的新型治疗方法非常必要。随着纳米科技的发展,基于纳米材料的新型癌症治疗平台得以构建。其中,金属有机框架由于其独特的p H响应性、高比表面积、高孔隙率和良好的生物相容性等特点引起了生物医学领域相关科研人员的广泛关注。基于这一考虑,本文设计并制备了几种沸石咪唑酯骨架(ZIF)衍生物,并对购买Nirogacestat其作用机制以及癌症治疗效果进行探究。主要内容如下:(1)采用纳米共沉淀法制备得到ZIF-67纳米颗粒,随后将其置于九水合硝酸铁的溶液中搅拌,制备得到一种Fe掺杂(Fe/ZIF-67)纳米复合材料。Fe/ZIF-67具有p H响应以及谷胱甘肽(GSH)耗竭的特性,其在癌细胞的弱酸性环境中能够发生裂解释放出Co~(2+)和Fe~(3+)。一方面,Co~(2+)能参与H_2O_2的分解过程,将H_2O_2分解为具有毒性的羟基自由基(·OH)。另一方面,Fe~(3+)能消耗对·OH有清除作用的GSH从而提高·OH的利用率。此外,生成的还原产物Fe~(2+)能进一步发生类芬顿反应,从而产生更多的·OH用以杀死癌细胞。基于这一作用原理,Fe/ZIF-67具有较好的靶向性和增强的化学动力学(CDT)治疗效果。(2)以六水合硝酸钴、三水合硝酸铜、2-甲基咪唑为原料,采用纳米共沉淀法制备得到一种Cu掺杂的ZIF-67(Cu/ZIF-67)纳米复合材料。随后通过溶液浸渍法将抗癌药物5-氟尿嘧啶(5-FU)负载在其中,成功合成了尺寸约为500 nm的Cu/ZIF-67@5-FU。该材料能够在肿瘤细胞内催化H_2O_2分解为·OH以实现CDT。同时,释放出的Cu~(2+)能够消耗对·OH有清除作用的GSH以增强CDT效果。此外,Cu/ZIF-67@5-FU的裂解能释放出5-FU进行同步化疗,从而实现CDT与化疗的协同治疗。细胞实验表明,Cu/ZIF-67@5-FU对癌细胞具有很好的杀伤效果。(3)以六水合Trichostatin A配制硝酸钴、六水合硝酸锌、2-甲基咪唑以及高锰酸钾为原料,制备得到Mn O_2包覆的Zn掺杂ZIF-67(Zn/ZIF-67@Mn O_2)纳米复合材料。其中,Mn O_2外壳能消耗对·OH有清除作用的GSH,并生成Mn~(2+)。Zn/ZIF-67在癌细胞的酸性环境中能裂解释放Zn~(2+)和Co~(2+)。随后,Mn~(2+)、Zn~(2+)和Co~(2+)共同催化H_Severe malaria infection2O_2分解为·OH,从而实现CDT治疗的增强。细胞活性氧测试的结果证明,Zn/ZIF-67@Mn O_2能够产生大量·OH,即使在较低浓度下也能导致癌细胞死亡。