Angew. Chem. ：纳米金属有机片层递送5-氨基乙酰丙酸和卟啉用于双细胞器靶向的光动力治疗

光动力疗法（PDT）是一种无创和局部的癌症治疗手段。经光激发的光敏剂可产生活性氧（ROS）并发挥细胞毒性。PDT的疗效取决于光敏剂的药代和ROS产率，但许多具有高度共轭结构的光敏剂（如卟啉和酞菁）在生理条件下的溶解度较差，进而导致光敏剂的聚集诱导猝灭和PDT性能不佳。纳米技术为改善这些药物在肿瘤中的积累和空间分离提供了一种有效的策略。尤其是纳米级二维金属-有机片层（2D MOL）作为一种新型高效的纳米光敏剂已经得到文献证明。MOL通过金属-氧二级构建单元（SBU）将光敏剂配体在空间上分离，以防止自猝灭同时最大限度地使光敏剂接近基态氧（³O₂）以实现高效能量转移和单线态氧（¹O₂）的产生。由于在生物系统中生成的ROS只能在亚微米范围内扩散，因此PDT疗效很大程度上取决于光敏剂的亚细胞定位。

近日，美国芝加哥大学林文斌教授实验室开发了一种可同时靶向线粒体与溶酶体的新型纳米平台，以提高PDT治疗癌症的效果。在这项研究中，5-氨基乙酰丙酸（ALA），一种血红素合成途径中的内源性代谢物，通过Hf₁₂ SBU-羧酸盐配位嫁接到基于卟啉配体的二维纳米光敏剂（Hf-MOL）上以得到ALA/MOL。内吞后，ALA通过磷酸盐浓度梯度从Hf-MOL中释放出来，并进入线粒体中促进原卟啉IX（PpIX）的合成，而Hf-MOL则滞留于溶酶体中。630纳米的光照同时激发了Hf-MOL中的卟啉与ALA原位合成的PpIX，产生¹O₂并迅速损伤线粒体和溶酶体，进而协同性地增强了PDT的疗效。

双细胞器靶向的ALA/Hf-MOL表现出比Hf-MOL更好的性能，细胞毒性实验中的半数抑制浓度（IC₅₀）降低了2.7倍，体内结肠癌模型的治愈率提高了3倍。这项研究为设计新的基于纳米光敏剂以提高PDT疗效提供了一个很好的策略。

论文信息

Metal-Organic Layer Delivers 5-Aminolevulinic Acid and Porphyrin for Dual-Organelle-Targeted Photodynamic Therapy

Taokun Luo, Yingjie Fan, Jianming Mao, Xiaomin Jiang, Luciana Albano, Eric Yuan, Tomas Germanas, Prof. Dr. Wenbin Lin

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202301910