荧光示踪型介孔锰Ce6纳米递送体系定制开发｜Sur-Release生物技术服务

光动力治疗（PDT）作为一种非侵入性肿瘤治疗手段，通过光敏剂在光照下产生活性氧（ROS）杀伤肿瘤细胞。然而，传统PDT面临两大核心瓶颈：光敏剂疏水性强导致递送效率低，以及肿瘤微环境缺氧限制ROS生成效率。介孔锰纳米载体凭借其高比表面积、可调的孔径结构以及锰离子的多重功能（缺氧缓解、MRI造影、GSH消耗），成为解决上述问题的理想平台。

Sur-Release公司，提供介孔锰纳米载体包载二氢卟吩e6（Ce6）与DiR荧光染料的光动力递送体系定制服务，实现“缺氧缓解-光动力治疗-荧光成像”一体化功能设计。

◆ 一、Ce6光敏剂的负载与释放设计

✦ 1.1 Ce6光敏剂特性

二氢卟吩e6（Chlorin e6, Ce6）是一种第二代光敏剂，具有以下特点：

激发波长：约660nm，位于红光区域，组织穿透深度较好

发射波长：约670nm，可用于荧光成像

疏水性：Ce6分子疏水性强，直接递送效率低，需载体包裹

✦ 1.2负载策略

Sur-Release公司

物理吸附负载：利用介孔结构的毛细效应和表面吸附作用，将Ce6装载于载体空腔和孔道内。研究表明，介孔碳-锰纳米复合材料可实现Ce6的高效负载。

配位负载：Ce6分子中的羧基可与Mn²⁺形成配位键，实现稳定负载。Ce6-Zn配位复合物的构建研究表明，通过金属离子配位可实现Ce6的有效包载和酸性响应释放。

pH响应释放设计：在肿瘤酸性微环境（pH 6.5–6.8）下，锰基载体降解释放Ce6，实现肿瘤部位的特异性释放。

✦ 1.3载药参数定制

✦ 参数 ｜ 可调范围 ｜ 说明

✦ Ce6负载量 ｜5%–30% (w/w) ｜ 根据载体孔径和表面性质调节

✦ 包封率 ｜ ≥80% ｜ 优化负载条件可实现高包封率

✦ 释放曲线 ｜pH响应/缓释 ｜ 可设计不同pH条件下的释放行为

◆ 二、介孔锰纳米载体的设计原理

✦ 2.1载体材料选择

介孔锰基纳米载体主要包括介孔二氧化锰（MnO₂）和介孔四氧化三锰（Mn₃O₄）两类。其中，空心介孔MnO₂因其独特的空腔结构和良好的肿瘤微环境响应性而备受关注。

空心介孔结构优势：空心介孔MnO₂纳米球（H-MnOx NSs）可通过“分段模板水热氧化法”制备，以聚甲基丙烯酸酯纳米球为模板，在其表面形成锰氧化物纳米壳层后去除模板，获得空心结构。该结构具有以下优势：

高载药容量：空腔可容纳疏水性光敏剂Ce6，介孔壳层提供额外的吸附位点

粒径可调：通过改变模板纳米球尺寸（30–1500nm范围），可精确调控载体粒径

微环境响应性：在肿瘤酸性微环境和高GSH条件下，MnO₂可降解释放Mn²⁺

✦ 2.2锰基载体的多功能机制

锰基载体在光动力递送体系中发挥多重协同功能：

缺氧缓解功能：MnO₂可与肿瘤组织中过表达的H₂O₂反应生成O₂，有效缓解肿瘤缺氧微环境，为PDT提供充足的氧底物。研究表明，介孔碳-锰纳米复合材料（MC-MnO₂）可通过与H₂O₂反应实现缺氧缓解，同时还原产物Mn²⁺可作为T₁/T₂加权MRI造影剂。

GSH消耗功能：肿瘤细胞内高浓度谷胱甘肽（GSH）是限制ROS杀伤效果的重要因素。锰基载体可消耗GSH，降低肿瘤细胞的抗氧化防御能力，增强PDT效果。

MRI造影功能：释放的Mn²⁺离子可激活T₁加权磁共振成像，实现治疗过程的实时监测。

◆ 三、定制服务内容

✦ 3.1载体定制参数

✦ 定制项目 ｜ 可调参数

✦ 载体类型 ｜ 空心介孔MnO₂、介孔Mn₃O₄、介孔碳-锰复合材料

✦ 粒径范围 ｜50–500nm（可定制）

✦ 孔径 ｜2–15nm

✦ 比表面积 ｜ 可提供BET表征数据

✦ 表面修饰 ｜PEG化、氨基化、羧基化、靶向分子偶联

✦ 3.2负载与功能化定制

✦ 定制项目 ｜ 可调参数

✦ Ce6负载量 ｜5%–30%

✦ DiR标记方式 ｜ 共价偶联/疏水嵌入

✦ 靶向修饰 ｜HA、RGD肽、叶酸、抗体等

✦ 响应性设计 ｜pH响应、GSH响应

✦ 3.3可提供的表征数据

形貌表征：TEM、SEM

粒径与电位：DLS、Zeta电位

结构表征：XRD、BET比表面积及孔径分析

光学表征：UV-Vis吸收光谱、荧光光谱

载药参数：载药率、包封率、释放曲线

元素分析：XPS、ICP-MS

◆ 四、DiR荧光标记与成像功能

✦ 4.1 DiR荧光特性

DiR是一种近红外荧光染料，具有良好的活体成像性能：

激发波长：约750–780nm

发射波长：约780–820nm

组织穿透能力强：近红外信号可穿透较深组织

低自发荧光背景：适合活体成像和纳米材料分布监测

✦ 4.2 DiR标记策略

Sur-Release公司

DiR-NHS共价偶联：DiR-NHS活性酯可与载体表面氨基发生高效共价偶联，形成稳定酰胺键。该偶联反应条件温和，选择性高。

疏水嵌入标记：DiR分子含长链烷基（C18），疏水特性使其能够稳定嵌入脂质体、纳米颗粒或疏水性高分子载体。对于介孔锰载体，可将DiR与Ce6共同负载于疏水空腔中。

表面修饰标记：通过PEG化修饰后，可利用DiR-NHS与PEG末端氨基偶联，实现表面荧光标记。

✦ 4.3多模态成像功能

DiR荧光标记与锰基载体的MRI造影功能相结合，可实现荧光/磁共振双模态成像：

荧光成像：DiR提供近红外荧光信号，用于实时追踪载体分布

MRI成像：Mn²⁺提供T₁加权造影增强，用于肿瘤定位和疗效评估

◆ 五、参考文献

[1] Yan HT, et al. Tumor microenvironment activated mussel-inspired hollow mesoporous nanotheranostic for enhanced synergistic photodynamic/chemodynamic therapy. J Colloid Interface Sci. 2024;665:188-203.

[2] Li X, et al. Mesoporous carbonmanganese nanocomposite for multiple imaging guided oxygen-elevated synergetic therapy. J Control Release. 2020;319:104-118.

[3] Hollow mesoporous manganese oxide based multifunctional nanozyme with self-propelled nanomotor behavior. Mater Today Bio. 2025.

[4] Ce6-Zn配位复合物的构建及促进结直肠癌双通路焦亡的机制研究. 万方数据, 2025.

[5] 智能仿生锰基复合体增效铁死亡诊疗肝细胞癌的研究. 重庆医科大学硕士论文, 2025.

◆ 六、技术优势

一体化设计：将缺氧缓解、光动力治疗、双模态成像功能集成于单一纳米平台，实现“诊疗一体化”。

微环境响应性：利用肿瘤酸性微环境和高GSH特征，实现载体降解释放和GSH消耗，增强治疗效果。

高负载效率：空心介孔结构提供大容量载药空间，可同时负载Ce6和DiR，实现治疗与成像功能协同。

多功能协同：Mn²⁺的MRI造影功能与DiR的荧光成像功能互补，实现多模态影像引导的精准治疗。

◆ 七、产品推荐

✦ 产品名称 ｜ 特点 ｜ 适用领域

✦ 金属元素负载介孔二氧化锰 ｜ 高比表面积，可负载金属离子 ｜ 催化、药物递送

✦ 双响应中空介孔二氧化锰靶向载体 ｜pH/GSH双响应，靶向修饰 ｜ 肿瘤诊疗一体化

✦ 二氢卟吩E6-羧基（Ce6-COOH） ｜ 羧基功能化，可偶联修饰 ｜ 光动力治疗、纳米组装

✦ DiR-马来酰亚胺（DiR-MAL） ｜ 巯基特异性偶联，近红外成像 ｜ 纳米载体标记、体内成像

✦ DiR-羧基（DiR-COOH） ｜ 羧基功能化，可共价连接 ｜ 荧光标记、靶向追踪

✦ MM-Ce6巨噬细胞膜包裹Ce6｜ 仿生膜包裹，免疫逃逸 ｜ 光动力治疗、炎症靶向

产品规格：

常规规格：50mg、100mg、250mg、500mg

可提供定制分装服务

储藏条件：冷藏保存，避光密封

温馨提示：本产品仅供科研使用，不可用于人体或动物临床实验。具体定制方案请咨询Sur-Release公司。

◆ 八、定制案例

案例一：Cu(II)负载H-MnOx@Ce6协同治疗体系

设计思路：在空心介孔MnO₂中引入Cu(II)离子，与Ce6共负载，构建光热/光动力/化学动力协同治疗平台。

技术要点：Cu(II)负载可增强GSH消耗效率，同时赋予体系化学动力治疗（CDT）功能。介孔结构实现Ce6高效负载，在光照下产生ROS杀伤肿瘤细胞。

功能验证：该体系表现出增强的光热、光动力和化学动力效应，同时具有缺氧缓解和GSH消耗能力。在T98G胶质母细胞瘤细胞中验证了协同治疗效果。

图4｜案例一：Cu(II)负载H-MnOx@Ce6协同治疗体系

案例二：MM-Ce6仿生膜包裹光动力递送体系

设计思路：以巨噬细胞膜为外壳，包裹负载Ce6的纳米粒，利用细胞膜的天然趋炎性和免疫逃逸特性增强肿瘤靶向。

技术要点：Ce6负载于脂质纳米粒或高分子纳米粒后，进一步包覆巨噬细胞膜，粒径控制在80–200nm范围。膜表面保留多种趋化相关受体和黏附分子，赋予体系趋炎性微环境响应特征。

功能验证：该体系可在一定程度上保留膜蛋白构象，降低被单核吞噬系统快速清除的概率，提高局部滞留时间，增强光动力治疗效果。

图5｜案例二：MM-Ce6仿生膜包裹光动力递送体系