Summary
该协议描述了光响应前药染料纳米组装的制造和表征。明确描述了通过光触发拆卸从纳米颗粒释放药物的方法，包括光照射设置。光照射后从纳米颗粒释放的药物对人结直肠肿瘤细胞表现出优异的抗增殖作用。
Abstract
自组装是构建纳米级药物递送系统的一种简单而可靠的方法。光活化前药能够在光照射调节的靶位点从纳米载体中可控地释放药物。在该协议中，提出了一种通过分子自组装 制造 可光活化前药染料纳米颗粒的简便方法。详细介绍了前药合成、纳米颗粒制造、纳米组件的物理表征、光切割演示和 体外 细胞毒性验证的程序。首先合成了可光裂解的硼-二吡咯甲烷-苯丁酸氮芥（BC）前药。BC和近红外染料IR-783以优化的比例可以自组装成纳米颗粒（IR783 / BC NPs）。合成的纳米颗粒的平均尺寸为87.22 nm，表面电荷为-29.8 mV。纳米颗粒在光照射下分解，可以通过透射电子显微镜观察到。BC的光裂解在10 min内完成，苯丁酸氮芥的回收率为22%。与未辐照的纳米粒子和无辐照的BC前药相比，纳米粒子在530 nm的光照射下表现出更强的细胞毒性。该协议为光响应性药物递送系统的构建和评估提供了参考。
Introduction
化疗是一种常见的癌症治疗方法，它使用细胞毒性药物杀死癌细胞，从而抑制肿瘤生长1。然而，由于化疗药物的脱靶吸收，患者可能会遭受诸如心脏毒性和肝毒性等副作用2，3，4。因此，通过肿瘤中药物释放/活化的时空控制进行局部药物递送对于最大限度地减少正常组织中的药物暴露至关重要。
前药是化学修饰的药物，在正常组织中表现出降低的毒性，同时在激活后保留其在病变中的作用5，6。前药可以对多种刺激有反应，如pH7，8，酶9，10，超声11，12，热13和光14，15，16，并在病变中特异性释放其母体药物。然而，许多前药表现出固有的缺点，如溶解度差、吸收率不正确和早期代谢破坏，这可能会限制它们的发育17。在这种情况下，前药纳米组件的形成具有减少副作用、原位药物释放、更好的保留以及治疗和成像相结合等优点，表明这些纳米组件具有巨大的应用潜力。已经开发出许多用于疾病治疗的前药纳米组件，包括阿霉素前药纳米球、姜黄素前药胶束和喜树碱前药纳米纤维18。
在该协议中，我们提出了一种制备前药染料纳米组件的简单方法，该方法具有高前药含量，良好的水分散性，长期稳定性和灵敏的反应能力。IR783是一种水溶性近红外染料，可作为纳米组件的稳定剂19。纳米组件的另一个成分是硼 - 二吡咯甲烷 - 苯丁酸氮芥（BODIPY-Cb，BC），这是一种前药，设计有两个主要原因。由于苯丁酸氮芥（Cb） 在体内表现出全身毒性，前药形式可以降低其毒性20。BC前药可以使用针对疾病病变的530nm光照射进行光切割，从而实现Cb的局部释放。另一方面，Cb在水性环境中容易水解，可以通过将其转化为前药形式来保护21。因此，BC前药和IR-783染料的共组装有望形成稳定有效的药物递送纳米系统（图1A）。这种前药染料纳米组装提高了前药分子的分散性和稳定性，表明其在光控药物递送中的应用潜力。BC前药的光切割能够分解纳米颗粒并在病变中光控制Cb的释放（补充图1）。
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Protocol
1. 硼-二吡咯甲烷-苯丁酸氮芥（BC）前药的合成（图2）22
- BODIPY-OAc的合成
- 称取1.903g2，4-二甲基吡咯，并在氮气气氛下将其溶解在圆底烧瓶中的20mL无水二氯甲烷（DCM）中。称取1.638g乙酰氧基乙酰氯，并将其滴加到溶液中。在室温下继续搅拌10分钟，然后在40°C下回流溶液1小时。
- 将混合物冷却至室温。称取5.170克N ，N-二异丙基乙胺（DIPEA），并在搅拌下将其滴加到混合物中。30分钟后，称取三氟化硼二乙醚酸硼5.677克（BF3·OEt 2），将其滴加到溶液中，并继续搅拌30分钟。
- 向混合物中加入10g硅胶（200-400目），并在45°C下通过旋转蒸发除去溶剂。 当硅胶恢复为干粉时停止蒸发。
- 将玻璃料添加到墨盒底部（参见 材料表）。将硅胶（来自步骤1.1.3）填充到小柱中，然后将另一个玻璃块添加到填充凝胶顶部的滤芯中。
- 将墨盒固定到与快速色谱系统连接的环中（参见 材料表），然后转动以锁定。将滤芯安装在快速色谱系统中六通阀的顶部，并在阀门下方安装闪蒸柱（见 材料表）。
- 启动色谱仪并将515 nm和365 nm设置为检测波长。用 4/3 （v/v） 己烷/DCM 进行洗脱。在出现 515 nm 信号时收集淋洗液级分。
- 通过在40°C下旋转蒸发从收集的馏分中除去溶剂，直到溶剂收集瓶中不再收集溶剂。将固体产品放入真空干燥室中过夜，以除去剩余的溶剂。
- BODIPY-OH的合成
- 称取 1.120 g BODIPY-OAc（在步骤 1.1 中合成），并在室温下将其溶解在 70 mL 四氢呋喃 （THF） 中，并用箔纸完全覆盖。将 70 mL 的 0.1 M LiOH 水溶液滴加到 BODIPY-OAc 溶液中。
- 搅拌混合物30分钟，并在40°C下通过旋转蒸发除去溶剂，直到溶剂收集瓶中不再收集溶剂。将残留物放入真空干燥室中过夜以除去水分。
- 将干残留物溶解在 30 mL DCM 中，并向溶液中加入 10 g 硅胶。通过在40°C下旋转蒸发除去溶剂。 当硅胶恢复为干粉时停止蒸发。
- 按照步骤1.1.4至1.1.6，通过柱色谱纯化产物BODIPY-OH，仅使用DCM作为洗脱液。
- 将在不同洗脱时间点收集的馏分与薄层色谱（TLC）上的BODIPY-OAc的THF溶液进行比较，并确定产物23。
- 将 3-4 μL 洗脱级分和 BODIPY-OAc 溶液分别点在相同高度的 TLC 板的一个边缘上。将TLC板放入含有1 mL DCM的玻璃室中，将斑点边缘浸入DCM溶剂中，但将两个斑点从溶剂中取出。
- 当DCM溶剂达到板高度的一半以上时，取出TLC板。选择具有与BODIPY-OAc点不同高度的TLC斑点的洗脱级分。
- 通过在40°C（步骤1.1.7）下旋转蒸发除去溶剂，得到产品BODIPY-OH。
- 二味-（Me）2-OH的合成
- 称取313mgBODIPY-OH，并在氮气气氛下在黑暗中将其溶解在35mL无水乙醚中。将3.75mL甲基碘化镁（3M乙醚溶液）滴加到溶液中，并在室温下保持搅拌3小时。
- 通过滴加 3.5 mL 水来淬灭反应。
- 用DCM和水提取混合物。
- 将混合物转移到 125 mL 分离漏斗中。将 20 mL DCM 加入混合物中。
- 关闭分离漏斗的盖子。将漏斗倾斜约 45°，然后轻轻摇动漏斗。打开盖子放气。重复此步骤3次，静置3分钟。
- 打开底部阀门，将下部有机相收集在烧杯中。
- 向水相中加入 30 mL DCM。重复提取（步骤1.3.3.2和1.3.3.3）3次，每次用30 mL DCM。
- 将10g固体Na2SO4 加入收集的有机相中，使有机相干燥过夜。
- 将过滤瓶连接到带有橡胶管的真空泵。将一张滤纸放在 Büchner 漏斗上，然后将漏斗插入烧瓶顶部。用 1 mL DCM 润湿滤纸，将混合物转移到漏斗中，然后打开真空泵。收集烧瓶中的有机溶液。
- 在有机溶液中加入10克硅胶。通过在40°C下旋转蒸发除去有机溶剂，直到硅胶恢复为干粉。以己烷/DCM = 1/1 （v/v） 为洗脱液，通过柱层析（步骤1.1.4至1.1.6）纯化产物BODIPY-（Me）2-OH。
- 使用步骤1.2.5中所述的TLC分析选择含有产物的洗脱级分（TLC点与BODIPY-OH高度不同）。通过在40°C下旋转蒸发除去溶剂，得到步骤1.1.7所述的产物。
- 肉毒杆菌-（Me）2-I 2-OH的合成
- 称取 41 mg BODIPY-（Me）2-OH，并在氮气气氛下在黑暗中溶解在 2.5 mL 无水 THF 中。称取74mg的 N-碘琥珀酰亚胺，并将其溶解在1mL无水THF中。
- 将 N-碘琥珀酰亚胺溶液滴加到BODIPY-（Me）2-OH溶液中。在室温下搅拌3.5小时后，在40°C下通过旋转蒸发除去溶剂，直到在旋转蒸发器的溶剂收集瓶中不再收集溶剂。
- 将残留物溶解在 10 mL DCM 中，每次用 30 mL 水洗涤 3 次，如步骤 1.3.3 中所述。用Na2SO 4干燥有机相（步骤1.3.4和1.3.5）。 通过40°C旋转蒸发除去溶剂（步骤1.1.7），得到产物BODIPY-（Me）2-I 2-OH。
- BODIPY-Cb的合成
- 称取85mg苯丁酸氮芥，在氮气气氛下避光溶解于2mL无水DCM中。称取 69 mg N，N'-二环己基碳二亚胺，并将其溶解在 1 mL 无水 DCM 中。将其滴加到苯丁酸氮芥溶液中，搅拌10分钟。
- 将 1.7 mg 4-二甲氨基吡啶溶解在 0.5 mL 无水 DCM 中。将此溶液加入混合物中，并在室温下继续搅拌10分钟。然后加入73mg溶解在2mL无水DCM中的BODIPY-（Me）2-I 2-OH，并保持搅拌2小时。
- 向混合物中加入10g硅胶，并在40°C下通过旋转蒸发除去溶剂。 当硅胶恢复为干粉时停止蒸发。以己烷/DCM = 7/3 （v/v） 为洗脱液，通过柱层析（步骤1.1.4至1.1.6，540 nm和365 nm信号波长）纯化产物BODIPY-Cb。
- 使用TLC分析（步骤1.2.5）选择含有不同于BODIPY-（Me）2-I 2-OH产物的洗脱级分。通过在40°C下旋转蒸发除去溶剂（步骤1.1.7），得到产品BODIPY-Cb。
2. 闪速沉淀法制备IR783/BC NPs
- 称取 10 mg BC 前药 （BODIPY-Cb），并将其溶解在 1.5 mL 微管中的 1 mL DMSO 中，以获得 10 mg/mL 储备溶液。用箔纸覆盖BC溶液。
- 在 1.5 mL 微管中制备 300 μL 0.4 mg/mL IR-783 的过滤去离子水中。将该微管以 1，500 rpm 的速度放置在涡旋混合器上。
- 使用 20 μL 移液器在 10 秒内将 20 μL DMSO 中的 BC 溶液加入到 IR-783 溶液中。移液器吸头的末端应接触微管的内壁（图1B）。
- 将微管在涡旋混合器上再保持30秒，以获得IR783 / BC NP溶液。然后，将纳米颗粒溶液放在完全覆盖有箔纸的架子上。
- 将所得的IR783 / BC NP溶液在2，000× g 和4°C下离心10分钟以除去聚集体。收集上清液，在管中留下~20μL以避免干扰沉淀。丢弃颗粒。
- 将上清液在30，000× g 和4°C下离心两次30分钟，并从两次离心中收集纳米颗粒沉淀。将纳米颗粒重悬于 300 μL 的 1x PBS 中。
注意：当DMSO中的疏水BC前药涡旋分散在水中时，DMSO被水溶解，前药分子倾向于形成纳米级组装体，以在局部过饱和情况下保持自身稳定24。 - 使用 表1所示的洗脱方法，通过高效液相色谱（HPLC）定量IR-783和BC的含量。
注意：HPLC样品是通过混合等体积的纳米颗粒溶液和乙腈来制备的。进样体积为20μL。苯丁酸氮芥和BC前药的检测波长为260 nm，IR783的检测波长为783 nm。HPLC色谱柱是一种分析型4.6 mm（内径）x 100 mm（长度）C18色谱柱，粒径为2.7 μm，孔径为120 Å。 - 根据以下公式计算前药包封效率（EE%）和负载能力（LC%）：
| 时间（分钟） | 乙腈（%） | 水 （%） |
| 0 | 20 | 80 |
| 5 | 20 | 80 |
| 30 | 95 | 5 |
| 35 | 95 | 5 |
表1：用于BC前药及其光切割的定性和定量分析的HPLC方法。 经许可转载25.版权所有 2022，威利。
3. IR783/BC NP的表征
- 使用动态光散射（DLS）仪器测量IR783 / BC NP的平均尺寸（参见 材料表）。在比色皿中加入 200 μL IR783/BC NP 溶液，然后将比色皿插入支架中进行测量。将测量类型设置为“尺寸”，将测量温度设置为25°C。 每次测量执行三次测量，持续时间为 20 秒。
- 使用 DLS 仪器使用 zeta 电位测试比色皿测量 IR783/BC NP 的表面电荷。
- 在 1.5 mL 微管中用 725 μL 去离子水稀释 25 μL IR783/BC NP 溶液，并将溶液加入 zeta 电位测试比色皿中。将比色皿放入样品槽中。盖上样品槽。
- 将测量类型设置为“zeta电位”，将测量温度设置为25°C。 执行 10 次测量。
- 准备用于透射电子显微镜（TEM）成像的样品。在铜网格（300目）上的一块多孔碳膜上加入 10 μL IR783/BC NP 溶液，并去除 7 μL。 将 3 μL 溶液留在薄膜上过夜以进行自动蒸发。
注意：加入 10 μL NP 溶液，然后去除 7 μL，可使液滴覆盖薄膜上更广泛的区域。
4. IR783/BC NPs的光活化
- 用铁支架设置一个LED灯（530 nm;见 材料表），使灯直接面向操作地板。将积分球光电二极管光度计（见 材料表）直接放在LED灯下方。
注意：为了防止环境光的影响，所有光照射实验都在暗室中进行。 - 打开LED灯，打开光度计的盖子。使用相关软件记录辐照度并设置灯参数（见 材料表）。调整输入电流 （mA） 以将辐照度设置为 50 mW/cm2。
注意：辐照度还受LED灯和光度计之间距离的影响。在这里使用的设置（图3A，B）中，距离固定为5厘米。 - 根据BC浓度，用去离子水将IR783 / BC NP溶液稀释至50μM。将 200 μL IR783/BC NP 溶液加入 1.5 mL 微管中。将管子放在泡沫块上，泡沫块具有微管的凹槽配件尺寸，并且与步骤4.1中的光度计高度相同（图3C，D）。
- 打开管子的盖子。打开LED灯并照射纳米颗粒溶液1，2，3，5，7和10分钟。
- 量化光照射后HPLC的BC消耗和Cb释放。使用以下公式计算剩余BC和Cb释放的百分比：
5. 测试IR783 / BC NPs在有和没有光照射下的细胞毒性
- 在含有10%胎牛血清和1%青霉素 - 链霉素（完全培养基）的RPMI 1640培养基中培养HCT116细胞（人结直肠肿瘤细胞系）在37°C的5%CO2 气氛中（~2 x 106 个细胞在90mm细胞培养皿中）。每2-3天常规传代培养细胞。
注意：HCT116是一种人结肠细胞系。与HeLa、MCF7和A549细胞等其他癌细胞相比，HCT-116细胞表达更高水平的caveolin-125，可被IR783靶向并增强IR783 / BC NPs的细胞摄取。 - 将HCT116细胞接种在96孔板中，RPMI 1640完全培养基的密度为每孔104 个细胞。
- 当细胞汇合度超过50%时，从培养皿中吸出培养基。用1x PBS洗涤细胞并去除PBS。加入1mL的0.25%胰蛋白酶溶液，并在37°C的5%CO2 培养箱中孵育。
- 3分钟后，加入2mL完全培养基以淬灭胰蛋白酶消化。重悬细胞，将细胞悬液转移到15 mL离心管中，并以300 x g 离心3分钟。弃去上清液并将细胞沉淀重悬于1mL完全培养基中。
- 用完全培养基将 10 μL 细胞悬液稀释至 200 μL。将 10 μL 放在血细胞计数器上并用盖玻片盖住。
- 在显微镜下观察血细胞计数器（目镜：10x;物镜：4x）。计数并记录四个角方块和中心的单元格编号。使用以下公式计算细胞浓度：
其中 n = 五个方块的单元格数的平均值。 - 将细胞悬液稀释至 1 x 105 个细胞/mL。在 96 孔板中每孔加入 100 μL 细胞悬液以接种细胞。在未接种的孔中每孔加入 100 μL PBS。
- 用 （1） 0.1-150 μM 游离 BC、（2） 0.1-150 μM IR783/BC NP（基于 BC 浓度）、（3） 0.1-150 μM 游离 BC 用光照射处理细胞，或 （4） 0.1-150 μM IR783/BC NP（基于 BC 浓度）用光照射。将细胞在37°C的5%CO2 培养箱中孵育6小时。
注意：游离的BC和IR783 / BC NP溶液用完整的培养基从各自的储备溶液中稀释。 - 孵育6小时后，用新鲜的完全培养基替换含前药/纳米颗粒的培养基。将非辐照组1和2在黑暗中孵育24小时。对于第3组和第4组，用530nm LED灯（50mW /cm 2）照射细胞5分钟，孵育24小时。
注意：将细胞板放置在泡沫块上，以确保与步骤4.1中的光度计相同的高度。 - 用3-（4，5-二甲基噻唑-2-基）-2，5-二苯基四唑溴化物（MTT）测定法测定细胞活力。
- BC或纳米颗粒处理后，向每个孔中加入10μLMTT（PBS中的10mg / mL），并将板在37°C孵育3小时。然后，取出培养基并向每个孔中加入 100 μL DMSO。用酶标仪在490 nm、570 nm和630 nm处读取吸光度。
- 使用以下公式计算细胞活力：
注意：每组进行四个独立实验（n = 4）进行分析。在计算细胞活力时，OD490 可以用OD570-OD 630 代替。
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Representative Results
本研究采用闪速降水法成功制备了IR783/BC NPs。合成的IR783 / BC NPs呈紫色溶液，而IR783的水溶液为蓝色（图4A）。 如图4B所示，IR783/BC NPs的平均尺寸约为87.22 nm，多分散指数（PDI）为0.089，尺寸分布较窄。IR783/NPs的表面电荷约为-29.8 mV（图4C），这可能归因于IR783带负电荷的磺酸盐基团。 图4D 显示了IR783/BC NP的稳定性。纳米颗粒的尺寸在制备后保持在85 nm左右至少48 h（在PBS中为37 °C），而其PDI也保持在0.2以下。在制备后0 h，24 h和48 h，IR783 / BC NPs的尺寸分布没有显着变化（图4E）。
图5A，B 分别显示了光照射前后IR783/BC NPs的形貌。光照射后可以观察到聚集体和碎片，这分别表明纳米颗粒的解离和聚集。 图5C 显示了光照射3分钟和5分钟后纳米颗粒尺寸及其分布的变化。观察到辐照纳米颗粒的尺寸增加和分布更广。还通过HPLC测量了IR783 / BC NPs的光释放曲线。如图 5D，E所示，前药BC在10分钟内被光裂解。同时，Cb在同一时期以约22%的恢复效率被释放。
与非照射组相比，IR783/BC NPs在530 nm的光照射下对人结直肠肿瘤细胞（HCT116）表现出显着的细胞毒性（图6）。IR783/BC NPs的IC50 （6.62 μM）低于光照射下的游离BC（9.24 μM），表明IR783/BC NPs在光照射下的 体外 抗肿瘤效果高于游离BCs在光照射下25。所呈现的细胞毒性是由释放的Cb和产生的活性氧（ROS）引起的（补充图1 和 补充图2）。IR783/BC NPs在光照下较高的细胞毒性主要是由于IR783/BC NPs25的细胞有效摄取所致。
图1：IR783/BC NPs的形成 。 （A）IR783/BC NPs的自组装和光触发解离。 （B）闪速降水IR783/BC NPs的制备方案。经许可转载25.版权所有 2022，威利。 请点击此处查看此图的大图。
图2：前药BODIPY-Cb（BC）的合成路线。 首先由乙酰氧基乙酰氯和2，4-二甲基吡咯合成BODIPY衍生物，然后与Cb偶联。 BC前药的 1H-NMR谱图如 补充图3所示。 请点击此处查看此图的大图。
图 3：LED 辐照设置。 （A，B） 用于辐照度测量的 LED 灯设置。（中，四）用于IR783/BC NP照射的LED灯设置。 请点击此处查看此图的大图。
图4：IR783/BC NP的表征 。 （A）游离IR783、游离BC和IR783/BC NP溶液的外观。（B）IR783/BC NPs的尺寸分布。 （C）IR783/BC NPs的表面电荷。 （D）制造后48 h在37 °C下PBS中IR783/BC NPs的大小变化。（E）IR783/BC NPs在制备后0 h、24 h和48 h的粒径分布。经许可转载25.版权所有 2022，威利。 请点击此处查看此图的大图。
图 5：IR783/BC NP 的光释放。光照射前和（B）照射后的IR783 / BC NPs（A）的TEM图像。比例尺 = 100 μm。 （C）0分钟，3分钟和5分钟光照射后IR783 / NPs的尺寸分布。（D）经受增加的光照射持续时间至10分钟的IR783 / BC NPs的HPLC分析（E）BC和IR783降解和Cb释放的定量（n = 3）。误差线表示标准偏差。光照射： 530 nm LED灯， 50 mW/cm2.经许可转载25.版权所有 2022，威利。请点击此处查看此图的大图。
图 6：IR783/BC NPs 对 HCT116 细胞的细胞毒性。在BC浓度>1μM（n = 4）下出现显着的细胞毒性。误差线表示标准偏差。采用独立样本t检验确定差异的统计学显著性。*p < 0.05，**p < 0.01。光照射： 530 nm LED灯， 50 mW/cm2.经许可转载25.版权所有 2022，威利。请点击此处查看此图的大图。
补充图1：光化学机制。 （A）BC前药的光切割。（B） IR783的分解。经许可改编25.版权所有 2022，威利。 请点击此处下载此文件。
补充图 2：ROS 生成配置文件。 在光照射下使用单线态氧传感器绿色（SOSG）探针定量的不同样品的ROS生成。光照射： 530 nm LED灯， 50 mW/cm2.经许可改编25.版权所有 2022，威利。 请点击此处下载此文件。
补充图3：BODIPY-CB的 1个H-NMR谱图。 经许可转载22.版权所有 2022，美国化学学会。 请点击此处下载此文件。
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Discussion
该协议概述了用于制造前药物染料纳米颗粒的简便闪蒸沉淀方法，该方法为纳米颗粒形成提供了一种简单方便的方法。此方法有几个关键步骤。首先，对于合成、制造和表征的所有步骤，微管等容器应用箔覆盖，以避免环境光对BC前药进行不必要的光切割。此外，在闪速沉淀步骤中，应将含有IR-783溶液的微管稳定地放置在涡旋混合器上，同时缓慢加入BC前药溶液。这样，BC前药溶液（在DMSO中）可以均匀分散在IR-783溶液中。在纯化步骤中，使用差速离心法。第一次以2，000 x g 离心用于去除卸载的BC前药固体，而第二次以30，000 x g 离心去除上清液中未掺入纳米颗粒中的DMSO和IR783。然后可以收集IR783 / BC NPs作为沉淀物并重新悬浮在过滤的去离子水中。
自组装是一种简单有效的纳米颗粒制造方法。然而，自组装方法需要根据构建块的疏水性等因素进行优化。在该协议中，组分之一IR783是溶解在水中的水溶性染料。然而，在某些情况下，所有组分都可能是疏水的。在这种情况下，它们应该像本协议中的BC前药一样溶解在DMSO中。稳定剂如1，2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-聚乙二醇（DSPE-PEG）可用于帮助形成和稳定自组装纳米颗粒14，26，27。
光对组织的穿透有限，这限制了光活化纳米颗粒在临床使用中的应用。一种解决方案是开发长波长光激活系统，例如红光或近红外光28。使用光纤传递光是解决某些疾病病变的光的有限组织渗透问题的另一种方法29。此外，组分的共组装主要依靠疏水相互作用、π π堆积和氢键等分子间力，这表明该方法可能不适用于所有前药和染料分子30。药物、前药、染料、光敏剂和光热剂等功能分子共组装的可行性需要通过理论计算和实验表征来评估。
光活化前药染料纳米级药物递送系统具有几个优点。首先，像IR783这样的染料可以在光照射下分解，随后能够对纳米颗粒进行局部和特异性分解25。此外，掺入的染料可以用作监测药物输送系统的成像剂，其荧光用于跟踪纳米颗粒的积累和拆卸。此外，据报道，具有磺酸盐基团的吲哚菁染料能够靶向某些癌症中的洞穴19，这使得药物递送系统的细胞有效摄取25。因此，具有相似结构的吲哚菁染料在这种药物递送系统中掺入具有巨大的潜力。
到目前为止，关于纳米药物递送系统光活化操作标准化的出版物很少31.因此，这里描述的方案可以作为开发光响应性药物递送系统的有用参考。
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Disclosures
PCT申请已提交，编号为.PCT/CN2021/081262。
Acknowledgments
我们感谢香港大学李嘉诚医学院核心设施的协助。我们感谢香港大学的车志明教授提供人类HCT116细胞系。这项工作得到了刘明伟修复医学中心准会员计划和香港研究资助局（早期职业计划，第27115220号）的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 1260 Infinity II HPLC | Agilent Technologies | ||
| 2,4-Dimethyl pyrrole | J&K Scientific | 315305 | |
| 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT) | Gibco | M6494 | |
| 4-Dimethylaminopyridine (4-DMAP) | J&K Scientific | 212279 | |
| 90 mm Petri Dish Clear Treated Sterile | SPL | 11090 | |
| 96-well Tissue Culture Plate Clear Treated Sterile | SPL | 30096 | |
| Acetoxyacetyl chloride | J&K Scientific | 192001 | |
| Boron trifluoride diethyl etherate | J&K Scientific | 921076 | |
| Büchner funnel | AS ONE | 3-6466-01 | |
| Chlorambucil | J&K Scientific | 321407-1G | |
| CM100 Transmission Electron Microscope | Philips | ||
| CombiFlash RF chromatography system | Teledyne ISCO | ||
| Dichloromethane | DUKSAN Pure Chemicals | JT9315-88 | |
| Dimethyl sulfoxide | DUKSAN Pure Chemicals | 2762 | |
| Disposable cuvette | Malvern Panalytical | DTS1070 | Zeta potential measurement |
| Disposable cuvette | Malvern Panalytical | ZEN0040 | |
| Empty Disposable Sample Load Cartridges | Teledyne ISCO | 693873225 | can hold up to 65 g |
| Fetal bovine serum | Gibco | 10270106 | |
| Filtering flask | AS ONE | 3-7089-03 | |
| Hexane | DUKSAN Pure Chemicals | 4198 | |
| Holey carbon film on copper grid | Beijing Zhongjingkeyi Technology Co.,Ltd | BZ10023a | |
| HPLC column (InfinityLab Poroshell 120) | Agilent Technologies | 695975-902T | |
| Integrating sphere photodiode power sensor | Thorlabs | S142C | |
| IR783 | Tokyo Chemical Industry (TCI) Co., Ltd | I1031 | |
| LED | Mightex | LCS-0530-15-11 | |
| LED Driver Control Panel V3.2.0 (Software) | Mightex | ||
| Lithium Hydroxide Anhydrous | TCI | L0225 | |
| Methylmagnesium iodide, 3M solution in diethyl ether | Aladdin | M140783 | |
| N,N-Diisopropyl ethyl amine (DIPEA) | J&K Scientific | 203402 | |
| N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide (DCC) | J&K Scientific | 275928 | |
| penicillin–streptomycin | Gibco | 15140122 | |
| Phosphate-buffered saline (10×) | Sigma-Aldrich | P5493 | |
| Power and energy meter | Thorlabs | PM100 USB | |
| Rotavapor | BUCHI Rotavapor R300 | ||
| RMPI 1640 | Gibco | 21870076 | |
| Separatory funnel (125 mL) | Synthware | F474125L | |
| Silver Silica Gel Disposable Flash Columns, 40 g | Teledyne ISCO | 692203340 | |
| Sodium sulfate, anhydrous | Alfa Aesar | A19890 | |
| SpectraMax M4 | Molecular Devices LLC | ||
| Tetrahydrofuran (THF), anhydrous | J&K Scientific | 943616 | |
| Trypsin-EDTA (0.25%), phenol red | Gibco | 25200056 | |
| Vortex | DLAB Scientific Co., Ltd | MX-S | |
| Zetasizer Nano ZS90 | Malvern Instrument |
References
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