JACS：“锰抽出”策略制备肿瘤敏感降解的诊疗一体无机纳米粒

近年来，无机纳米粒以其良好的体内稳定性和特殊的理化性质，被广泛作为药物递送纳米载体。在众多无机纳米材料中，介孔硅被广泛的应用于药物包载，生物影像及肿瘤协同治疗。然而介孔硅中-Si-O-Si-键的存在使其难以被体内降解，引起体内生物安全性问题。针对此问题，上海硅酸盐研究所施剑林（通讯作者）等研究了一种新型金属锰离子掺杂的介孔硅，利用-Mn-O-键可被肿瘤微环境降解的特点，改善介孔硅的生物降解性。肿瘤微酸环境和还原环境可促使该含锰介孔硅纳米粒降解，有利于纳米粒中包载的抗肿瘤药物快速释放，其掺杂的锰离子可作为良好的MRI造影剂，可实现对肿瘤的诊断和治疗一体化。

含锰介孔硅纳米粒的制备方法如图1所示，传统介孔硅纳米粒表面通过锰盐热处理，得到如图1j所示的表面富有含锰材料的中空介孔硅纳米粒。体外实验均证明证明该材料在微酸高还原环境可迅速降解（图2）。体外细胞和体内肿瘤模型试验验证该纳米粒具有良好抗肿瘤能力（图4，图5）。体内外实验验证该纳米粒可作为良好MRI显影材料，进行肿瘤诊断（图3）。

该含锰介孔硅纳米粒实现了肿瘤微环境可控降解，对无机纳米材料的生物难降解问题提供了一种全新的解决方案。

图1：介孔硅（MSNs）和含锰介孔硅纳米粒（Mn-HMSNs）TEM结果

图2：微酸条件和还原环对纳米粒的降解影响
(c, d, e）pH 5.0 GSH 5.0 mM; (f, g, h)pH 5.0 GSH 10 mM

图3：含锰介孔硅纳米粒MRI显影效果考察

图4：含锰纳米粒对HepG2肿瘤细胞杀伤性评价

图5：含锰纳米粒体内药效学评价

文献链接：“Manganese Extraction” Strategy Enables Tumor-Sensitive Biodegradability and Theranostics of Nanoparticles（J. Am. Chem. Soc., 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b04299)

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