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फोटोथेरेपी के व्यापक नैदानिक ​​उपयोग के लिए प्रभावी फोटोसेंसिटाइज़र विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।हालांकि, पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र आमतौर पर कम तरंग दैर्ध्य अवशोषण, अपर्याप्त फोटोस्टेबिलिटी, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) की कम मात्रा में उपज और आरओएस के एकत्रीकरण-प्रेरित शमन से पीड़ित होते हैं।यहां हम जलीय घोल में Ru (II) -अरेने ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स की स्व-संयोजन द्वारा मध्यस्थता वाले एक निकट-अवरक्त (NIR) सुपरमॉलेक्यूलर फोटोसेंसिटाइज़र (RuDA) की रिपोर्ट करते हैं।RuDA केवल एकत्रित अवस्था में सिंगलेट ऑक्सीजन (1O2) उत्पन्न कर सकता है, और यह सिंगल-ट्रिपलेट सिस्टम के बीच क्रॉसओवर प्रक्रिया में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण स्पष्ट एकत्रीकरण-प्रेरित 1O2 पीढ़ी के व्यवहार को प्रदर्शित करता है।808 एनएम लेज़र लाइट की कार्रवाई के तहत, RuDA 16.4% (FDA-अनुमोदित इंडोसायनिन ग्रीन: = 0.2%) की 1O2 क्वांटम उपज और उत्कृष्ट फोटोस्टेबिलिटी के साथ 24.2% (वाणिज्यिक गोल्ड नैनोरोड्स) की उच्च फोटोथर्मल रूपांतरण दक्षता प्रदर्शित करता है।: 21.0%, गोल्ड नैनोशेल्स: 13.0%)।इसके अलावा, अच्छी जैव-रासायनिकता के साथ RuDA-NPs ट्यूमर साइटों पर अधिमानतः जमा हो सकते हैं, जिससे विवो में ट्यूमर की मात्रा में 95.2% की कमी के साथ फोटोडायनामिक थेरेपी के दौरान महत्वपूर्ण ट्यूमर प्रतिगमन होता है।यह एकत्रीकरण बढ़ाने वाली फोटोडायनामिक थेरेपी अनुकूल फोटोफिजिकल और फोटोकैमिकल गुणों के साथ फोटोसेंसिटाइज़र विकसित करने की रणनीति प्रदान करती है।
पारंपरिक चिकित्सा की तुलना में, फोटोडायनेमिक थेरेपी (पीडीटी) कैंसर के लिए एक आकर्षक उपचार है क्योंकि इसके महत्वपूर्ण लाभ जैसे सटीक स्पोटियोटेम्पोरल नियंत्रण, गैर-आक्रामकता, नगण्य दवा प्रतिरोध और साइड इफेक्ट 1,2,3 को कम करना है।प्रकाश विकिरण के तहत, उपयोग किए जाने वाले फोटोसेंसिटाइज़र को अत्यधिक प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) बनाने के लिए सक्रिय किया जा सकता है, जिससे एपोप्टोसिस/नेक्रोसिस या प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया हो सकती है। हालांकि, अधिकांश पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र, जैसे कि क्लोरीन, पोर्फिरिन और एन्थ्राक्विनोन, में अपेक्षाकृत कम-तरंग दैर्ध्य अवशोषण (आवृत्ति <680 एनएम) होती है, जिसके परिणामस्वरूप जैविक अणुओं (जैसे, हीमोग्लोबिन और मेलेनिन) के तीव्र अवशोषण के कारण खराब प्रकाश प्रवेश होता है। दृश्य क्षेत्र6,7. हालांकि, अधिकांश पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र, जैसे कि क्लोरीन, पोर्फिरिन और एन्थ्राक्विनोन, में अपेक्षाकृत कम-तरंग दैर्ध्य अवशोषण (आवृत्ति <680 एनएम) होती है, जिसके परिणामस्वरूप जैविक अणुओं (जैसे, हीमोग्लोबिन और मेलेनिन) के तीव्र अवशोषण के कारण खराब प्रकाश प्रवेश होता है। दृश्य क्षेत्र6,7. Однако большинство обычных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, обладают относительно коротковолновым поглощением (частота < 680 нм), что приводит к плохому проникновению света из-за интенсивного поглощения биологических молекул (например, гемоглобина и меланина) в видимая область6,7. हालांकि, अधिकांश सामान्य फोटोसेंसिटाइज़र जैसे क्लोरीन, पोर्फिरिन और एन्थ्राक्विनोन में अपेक्षाकृत कम तरंग दैर्ध्य अवशोषण (<680 एनएम) होता है, जिसके परिणामस्वरूप दृश्य क्षेत्र में जैविक अणुओं (जैसे हीमोग्लोबिन और मेलेनिन) के तीव्र अवशोषण के कारण खराब प्रकाश प्रवेश होता है।然而，大多数传统的光敏剂，如二氢卟酚、卟啉和蒽醌，具有相对较短的波长吸收（频率<680 एनएम），因此由于对生物分子（如血红蛋白和黑色素）的强烈吸收， मैं然而 然而 ， 的 的 卟酚 卟酚 卟啉 蒽醌 ， ， ， ， 具有 相对 较 较 较 的 的 的 的 的 短 短 较 较 较 较 较 相对 相对 相对 具有 具有 ， ， ， HI导致光穿透性差。 Однако большинство традиционных фотосенсибилизаторов, таких как хлорины, порфирины и антрахиноны, имеют относительно коротковолновое поглощение (частота < 680 нм) из-за сильного поглощения биомолекул, таких как гемоглобин и меланин, что приводит к плохому проникновению света. हालांकि, अधिकांश पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र जैसे कि क्लोरीन, पोर्फिरिन और एन्थ्राक्विनोन में अपेक्षाकृत कम तरंग दैर्ध्य अवशोषण (आवृत्ति <680 एनएम) होती है, जो कि हीमोग्लोबिन और मेलेनिन जैसे जैव-अणुओं के मजबूत अवशोषण के कारण खराब प्रकाश प्रवेश में होती है।दर्शनीय क्षेत्र 6.7.इसलिए, निकट-अवरक्त (एनआईआर) अवशोषित फोटोसेंसिटाइज़र जो 700-900 एनएम "चिकित्सीय विंडो" में सक्रिय हैं, फोटोथेरेपी के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं।चूंकि निकट अवरक्त प्रकाश जैविक ऊतकों द्वारा कम से कम अवशोषित होता है, इसलिए यह गहरी पैठ और कम फोटोडैमेज 8,9 हो सकता है।
दुर्भाग्य से, मौजूदा एनआईआर-अवशोषित फोटोसेंसिटाइज़र में आमतौर पर खराब फोटोस्टेबिलिटी, कम सिंगलेट ऑक्सीजन (1O2) उत्पादन क्षमता और एकत्रीकरण-प्रेरित 1O2 शमन होता है, जो उनके नैदानिक ​​​​अनुप्रयोग को सीमित करता है।यद्यपि पारंपरिक फोटोसेंसिटाइज़र के फोटोफिजिकल और फोटोकैमिकल गुणों को बेहतर बनाने के लिए बहुत प्रयास किए गए हैं, अब तक कई रिपोर्टों ने बताया है कि एनआईआर-अवशोषित फोटोसेंसिटाइज़र इन सभी समस्याओं को हल कर सकते हैं।इसके अलावा, कई फोटोसेंसिटाइज़र ने 1O212,13,14 की कुशल पीढ़ी के लिए वादा दिखाया है जब 800 एनएम से ऊपर प्रकाश के साथ विकिरणित किया जाता है, क्योंकि निकट-आईआर क्षेत्र में फोटॉन ऊर्जा तेजी से घट जाती है।एक इलेक्ट्रॉन दाता के रूप में ट्राइफेनिलमाइन (टीएफए) और [1,2,5] थियाडियाज़ोल- [3,4-i] डिपाइरिडो [ए, सी] फेनाज़ीन (टीडीपी) एक इलेक्ट्रॉन स्वीकर्ता समूह के रूप में दाता-स्वीकर्ता (डीए) प्रकार एक वर्ग को रंगता है रंगों का, निकट-अवरक्त को अवशोषित करना, जिनका उनके संकीर्ण बैंडगैप के कारण निकट-अवरक्त बायोइमेजिंग II और फोटोथर्मल थेरेपी (पीटीटी) के लिए बड़े पैमाने पर अध्ययन किया गया है।इस प्रकार, डीए-प्रकार के रंगों का उपयोग पीडीटी के लिए निकट-आईआर उत्तेजना के साथ किया जा सकता है, हालांकि पीडीटी के लिए उन्हें शायद ही कभी फोटोसेंसिटाइज़र के रूप में अध्ययन किया गया है।
यह सर्वविदित है कि फोटोसेंसिटाइज़र के इंटरसिस्टम क्रॉसिंग (ISC) की उच्च दक्षता 1O2 के गठन को बढ़ावा देती है।आईएससी प्रक्रिया को आगे बढ़ाने के लिए एक सामान्य रणनीति हैवी परमाणु या विशेष कार्बनिक मोअर्स को शुरू करके फोटोसेंसिटाइज़र के स्पिन-ऑर्बिट कपलिंग (एसओसी) को बढ़ाना।हालाँकि, इस दृष्टिकोण के अभी भी कुछ नुकसान और सीमाएँ हैं19,20।हाल ही में, सुपरमॉलेक्यूलर सेल्फ-असेंबली ने आणविक स्तर पर कार्यात्मक सामग्रियों के निर्माण के लिए एक बॉटम-अप इंटेलिजेंट दृष्टिकोण प्रदान किया है, फोटोथेरेपी में कई फायदे के साथ 21,22: (1) स्व-इकट्ठे फोटोसेंसिटाइज़र में रिबन संरचना बनाने की क्षमता हो सकती है।बिल्डिंग ब्लॉक्स के बीच अतिव्यापी कक्षाओं के कारण ऊर्जा स्तरों के सघन वितरण के साथ इलेक्ट्रॉनिक संरचनाओं के समान।इसलिए, निचली सिंगलेट एक्साइटेड स्टेट (S1) और पड़ोसी ट्रिपल एक्साइटेड स्टेट (Tn) के बीच एनर्जी मैच में सुधार किया जाएगा, जो ISC प्रक्रिया 23, 24 के लिए फायदेमंद है।(2) सुपरमॉलेक्यूलर असेंबली इंट्रामोल्युलर मोशन लिमिटेशन मैकेनिज्म (रिम) के आधार पर गैर-विकिरण संबंधी छूट को कम करेगी, जो आईएससी प्रक्रिया 25, 26 को भी बढ़ावा देती है।(3) सुपरमॉलेक्यूलर असेंबली मोनोमर के आंतरिक अणुओं को ऑक्सीकरण और क्षरण से बचा सकती है, जिससे फोटोसेंसिटाइज़र की फोटोस्टेबिलिटी में बहुत सुधार होता है।उपरोक्त लाभों को देखते हुए, हम मानते हैं कि पीडीटी की कमियों को दूर करने के लिए सुपरमॉलेक्यूलर फोटोसेंसिटाइज़र सिस्टम एक आशाजनक विकल्प हो सकता है।
आरयू (II) आधारित कॉम्प्लेक्स अपने अद्वितीय और आकर्षक जैविक गुणों के कारण रोगों के निदान और उपचार में संभावित अनुप्रयोगों के लिए एक आशाजनक चिकित्सा मंच है।इसके अलावा, उत्साहित राज्यों की प्रचुरता और आरयू (II)-आधारित परिसरों के ट्यून करने योग्य प्रकाश-भौतिक रासायनिक गुण, आरयू (II)-आधारित फोटोसेंसिटाइज़र 35,36,37,38,39,40 के विकास के लिए बहुत लाभ प्रदान करते हैं।एक उल्लेखनीय उदाहरण रूथेनियम (II) पॉलीपाइरिडाइल कॉम्प्लेक्स TLD-1433 है, जो वर्तमान में नॉन-मांसल इनवेसिव ब्लैडर कैंसर (NMIBC)41 के उपचार के लिए फोटोसेंसिटाइज़र के रूप में दूसरे चरण के नैदानिक ​​परीक्षणों में है।इसके अलावा, रूथेनियम (II) एरेन ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स का व्यापक रूप से कैंसर के उपचार के लिए कीमोथेरेपी एजेंटों के रूप में उपयोग किया जाता है, क्योंकि उनकी कम विषाक्तता और संशोधन में आसानी 42,43,44,45 है।Ru(II)-arene organometallic परिसरों के आयनिक गुण न केवल आम सॉल्वैंट्स में DA क्रोमोफोर्स की खराब घुलनशीलता में सुधार कर सकते हैं, बल्कि DA क्रोमोफोर्स की असेंबली में भी सुधार कर सकते हैं।इसके अलावा, आरयू (II) -एरेन्स के ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स की स्यूडोऑक्टाहेड्रल हाफ-सैंडविच संरचना डीए-प्रकार के क्रोमोफोर्स के एच-एकत्रीकरण को स्थिर रूप से रोक सकती है, जिससे रेडशिफ्टेड अवशोषण बैंड के साथ जे-एग्रीगेशन के गठन की सुविधा मिलती है।हालांकि, आरयू (द्वितीय) -एरीन परिसरों के अंतर्निहित नुकसान, जैसे कम स्थिरता और/या खराब जैवउपलब्धता, चिकित्सीय प्रभावकारिता और एरेन-आरयू (द्वितीय) परिसरों की विवो गतिविधि को प्रभावित कर सकते हैं।हालांकि, अध्ययनों से पता चला है कि भौतिक एनकैप्सुलेशन या सहसंयोजक संयुग्मन द्वारा बायोकंपैटिबल पॉलिमर के साथ रूथेनियम कॉम्प्लेक्स को एनकैप्सुलेट करके इन नुकसानों को दूर किया जा सकता है।
इस काम में, हम डीएडी क्रोमोफोर और आरयू (द्वितीय) -रेन मौएटिटी के बीच एक समन्वय बंधन के माध्यम से एनआईआर ट्रिगर के साथ आरयू (द्वितीय) -रेन (आरयूडीए) के डीए-संयुग्मित परिसरों की रिपोर्ट करते हैं।परिणामी परिसर गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के कारण पानी में मेटलोसुप्रामोलेक्यूलर पुटिकाओं में स्व-इकट्ठा हो सकते हैं।विशेष रूप से, सुपरमॉलेक्यूलर असेंबली ने RuDA को पोलीमराइज़ेशन-प्रेरित इंटरसिस्टम क्रॉसिंग-ओवर गुणों के साथ संपन्न किया, जिससे ISC दक्षता में काफी वृद्धि हुई, जो PDT (छवि 1A) के लिए बहुत अनुकूल थी।ट्यूमर के संचय को बढ़ाने के लिए और विवो बायोकम्पैटिबिलिटी में, FDA-अनुमोदित प्लुरोनिक F127 (PEO-PPO-PEO) का उपयोग RuDA-एनपी नैनोपार्टिकल्स (चित्र 1B) बनाने के लिए RuDA47,48,49 को एनकैप्सुलेट करने के लिए किया गया था, जो एक अत्यधिक कुशल PDT / Dual- के रूप में कार्य करता था। मोड पीटीटी प्रॉक्सी।कैंसर फोटोथेरेपी (चित्रा 1सी) में, विवो में पीडीटी और पीटीटी की प्रभावकारिता का अध्ययन करने के लिए एमडीए-एमबी-231 ट्यूमर के साथ नग्न चूहों के इलाज के लिए रुडा-एनपी का इस्तेमाल किया गया था।
कैंसर फोटोथेरेपी के लिए मोनोमेरिक और एकत्रित रूपों में आरयूडीए के फोटोफिजिकल तंत्र का योजनाबद्ध चित्रण, एनआईआर-सक्रिय पीडीटी और पीटीटी के लिए बी रुडा-एनपी और सी रुडा-एनपी का संश्लेषण।
RuDA, TPA और TDP कार्यक्षमता से युक्त, पूरक चित्र 1 (चित्र 2A) में दिखाई गई प्रक्रिया के अनुसार तैयार किया गया था, और RuDA को 1H और 13C NMR स्पेक्ट्रा, इलेक्ट्रोस्प्रे आयनीकरण मास स्पेक्ट्रोमेट्री, और मौलिक विश्लेषण (पूरक आंकड़े 2-4) की विशेषता थी। )चार्ज ट्रांसफर प्रक्रिया का अध्ययन करने के लिए समय-निर्भर घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (TD-DFT) द्वारा सबसे कम एकल संक्रमण के RuDA इलेक्ट्रॉन घनत्व अंतर मानचित्र की गणना की गई थी।जैसा कि पूरक चित्रा 5 में दिखाया गया है, इलेक्ट्रॉन घनत्व मुख्य रूप से ट्राइफेनिलमाइन से फोटोएक्सिटेशन के बाद टीडीपी स्वीकर्ता इकाई में चला जाता है, जिसे एक विशिष्ट इंट्रामोल्युलर चार्ज ट्रांसफर (सीटी) संक्रमण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।
अयस्क की रासायनिक संरचना। डीएमएफ और पानी के विभिन्न अनुपातों के मिश्रण में अयस्क का बी अवशोषण स्पेक्ट्रा।सी रुडा (800 एनएम) और आईसीजी (779 एनएम) के सामान्यीकृत अवशोषण मूल्य बनाम समय 808 एनएम लेजर प्रकाश के 0.5 डब्ल्यू सेमी-2 पर।D ABDA का फोटोडिग्रेडेशन 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य और 0.5 W/cm2 की शक्ति के साथ लेजर विकिरण की क्रिया के तहत विभिन्न जल सामग्री के साथ DMF/H2O मिश्रण में 1O2 के RuDA- प्रेरित गठन द्वारा इंगित किया गया है।
सार- यूवी-दृश्य अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग विभिन्न अनुपातों में डीएमएफ और पानी के मिश्रण में अयस्क के स्व-संयोजन गुणों का अध्ययन करने के लिए किया गया था।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।2B, RuDA DMF में 600 से 900 एनएम तक अवशोषण बैंड प्रदर्शित करता है, जिसमें 729 एनएम पर अधिकतम अवशोषण बैंड होता है।पानी की मात्रा बढ़ने से अयस्क अवशोषण की क्रमिक लाल पारी अधिकतम 800 एनएम हो गई, जो असेंबल सिस्टम में अयस्क के जे-एकत्रीकरण को इंगित करता है।विभिन्न सॉल्वैंट्स में RuDA के photoluminescence स्पेक्ट्रा को पूरक चित्रा 6 में दिखाया गया है। RuDA विशिष्ट NIR-II ल्यूमिनेसिसेंस को ca के अधिकतम उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के साथ प्रदर्शित करता है।CH2Cl2 और CH3OH में क्रमशः 1050 एनएम।RuDA का बड़ा स्टोक्स शिफ्ट (लगभग 300 एनएम) उत्तेजित अवस्था की ज्यामिति में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन और निम्न-ऊर्जा उत्तेजित अवस्थाओं के निर्माण का संकेत देता है।CH2Cl2 और CH3OH में अयस्क की ल्यूमिनेसेंस क्वांटम पैदावार क्रमशः 3.3 और 0.6% निर्धारित की गई थी।हालांकि, मेथनॉल और पानी (5/95, v/v) के मिश्रण में, उत्सर्जन का एक मामूली रेडशिफ्ट और क्वांटम उपज (0.22%) में कमी देखी गई, जो कि अयस्क की स्व-संयोजन के कारण हो सकती है। .
ओआरई की स्व-संयोजन की कल्पना करने के लिए, हमने पानी जोड़ने के बाद मेथनॉल समाधान में ओआरई में रूपात्मक परिवर्तनों की कल्पना करने के लिए तरल परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम) का उपयोग किया।जब पानी की मात्रा 80% से कम थी, तो कोई स्पष्ट एकत्रीकरण नहीं देखा गया था (पूरक चित्र। 7)।हालांकि, पानी की मात्रा में 90-95% की और वृद्धि के साथ, छोटे नैनोकण दिखाई दिए, जो अयस्क के स्व-संयोजन का संकेत देते हैं। इसके अलावा, 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण जलीय में RuDA की अवशोषण तीव्रता को प्रभावित नहीं करता है। समाधान (चित्र। 2C और अनुपूरक चित्र। 8)।इसके विपरीत, इंडोसायनिन ग्रीन (नियंत्रण के रूप में आईसीजी) का अवशोषण 779 एनएम पर तेजी से गिरा, जो रुडा की उत्कृष्ट फोटोस्टेबिलिटी का संकेत देता है।इसके अलावा, पीबीएस (पीएच = 5.4, 7.4 और 9.0) में रूडा-एनपी की स्थिरता, 10% एफबीएस और डीएमईएम (उच्च ग्लूकोज) की जांच विभिन्न बिंदुओं पर यूवी-दृश्य अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी द्वारा की गई थी।जैसा कि पूरक चित्र 9 में दिखाया गया है, RuDA-NP अवशोषण बैंड में मामूली परिवर्तन PBS में pH 7.4/9.0, FBS और DMEM पर देखे गए, जो RuDA-NP की उत्कृष्ट स्थिरता को दर्शाता है।हालांकि, एक अम्लीय माध्यम (рН = 5.4) में अयस्क का हाइड्रोलिसिस पाया गया।हमने उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) विधियों का उपयोग करके रुडा और रुडा-एनपी की स्थिरता का भी मूल्यांकन किया।जैसा कि पूरक चित्र 10 में दिखाया गया है, RuDA पहले घंटे के लिए मेथनॉल और पानी (50/50, v/v) के मिश्रण में स्थिर था, और हाइड्रोलिसिस 4 घंटे के बाद देखा गया था।हालाँकि, RuDA NPs के लिए केवल एक विस्तृत अवतल-उत्तल शिखर देखा गया था।इसलिए, पीबीएस (पीएच = 7.4) में रुडा एनपी की स्थिरता का आकलन करने के लिए जेल परमिट क्रोमैटोग्राफी (जीपीसी) का उपयोग किया गया था।जैसा कि पूरक चित्र 11 में दिखाया गया है, परीक्षण की गई स्थितियों के तहत 8 घंटे के ऊष्मायन के बाद, एनपी रुडा की चोटी की ऊंचाई, चोटी की चौड़ाई और शिखर क्षेत्र में महत्वपूर्ण बदलाव नहीं हुआ, जो एनपी रुडा की उत्कृष्ट स्थिरता का संकेत देता है।इसके अलावा, टीईएम छवियों से पता चला है कि रूडा-एनपी नैनोकणों की आकृति विज्ञान पतला पीबीएस बफर (पीएच = 7.4, अनुपूरक चित्र 12) में 24 घंटे के बाद लगभग अपरिवर्तित रहा।
क्योंकि स्व-संयोजन अयस्क पर विभिन्न कार्यात्मक और रासायनिक विशेषताओं को प्रदान कर सकता है, हमने मेथनॉल-पानी के मिश्रण में 9,10-एंथ्रेसेनेडिइलबिस (मिथाइलीन) डिमैलोनिक एसिड (ABDA, संकेतक 1O2) की रिहाई को देखा।विभिन्न जल सामग्री वाला अयस्क50.जैसा कि चित्र 2डी और पूरक चित्र 13 में दिखाया गया है, पानी की मात्रा 20% से कम होने पर ABDA का कोई क्षरण नहीं देखा गया।आर्द्रता में 40% की वृद्धि के साथ, ABDA गिरावट हुई, जैसा कि ABDA प्रतिदीप्ति की तीव्रता में कमी के कारण हुआ।यह भी देखा गया है कि उच्च जल सामग्री के परिणामस्वरूप तेजी से क्षरण होता है, यह सुझाव देता है कि ABDA क्षरण के लिए RuDA स्व-संयोजन आवश्यक और फायदेमंद है।यह घटना आधुनिक एसीक्यू (एकत्रीकरण-प्रेरित शमन) क्रोमोफोर्स से बहुत अलग है।जब 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर से विकिरणित किया जाता है, तो 98% एच2ओ/2% डीएमएफ के मिश्रण में 1ओ2 रुडा की क्वांटम उपज 16.4% होती है, जो आईसीजी (ΦΔ = 0.2%)51 की तुलना में 82 गुना अधिक है। एकत्रीकरण की स्थिति में एक उल्लेखनीय पीढ़ी दक्षता 1O2 RuDA का प्रदर्शन।
2,2,6,6-टेट्रामेथिल-4-पाइपरिडीनोन (टीईएमपी) और 5,5-डाइमिथाइल-1-पाइरोलाइन एन-ऑक्साइड (डीएमपीओ) को स्पिन ट्रैप के रूप में उपयोग करते हुए इलेक्ट्रॉन स्पिन रेजोनेंस स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईएसआर) का उपयोग परिणामी प्रजातियों की पहचान करने के लिए किया गया था। एएफके.रुडा द्वारा।जैसा कि पूरक चित्र 14 में दिखाया गया है, यह पुष्टि की गई है कि 0 से 4 मिनट के बीच विकिरण समय पर 1O2 उत्पन्न होता है।इसके अलावा, जब RuDA को विकिरण के तहत DMPO के साथ इनक्यूबेट किया गया था, तो 1:2:2:1 DMPO-OH· के एक विशिष्ट चार-लाइन EPR सिग्नल का पता चला था, जो हाइड्रॉक्सिल रेडिकल्स (OH·) के गठन को दर्शाता है।कुल मिलाकर, उपरोक्त परिणाम दोहरे प्रकार I / II फोटोसेंसिटाइजेशन प्रक्रिया के माध्यम से ROS उत्पादन को प्रोत्साहित करने के लिए RuDA की क्षमता को प्रदर्शित करते हैं।
मोनोमेरिक और समेकित रूपों में RuDA के इलेक्ट्रॉनिक गुणों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, मोनोमेरिक और डिमेरिक रूपों में RuDA के फ्रंटियर आणविक ऑर्बिटल्स की गणना DFT पद्धति का उपयोग करके की गई थी।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।3A, मोनोमेरिक RuDA के उच्चतम अधिकृत आणविक कक्षीय (HOMO) को लिगैंड बैकबोन के साथ डेलोकलाइज़ किया गया है और सबसे कम खाली आणविक कक्षीय (LUMO) TDP स्वीकर्ता इकाई पर केंद्रित है।इसके विपरीत, डिमेरिक HOMO में इलेक्ट्रॉन घनत्व एक RuDA अणु के लिगैंड पर केंद्रित होता है, जबकि LUMO में इलेक्ट्रॉन घनत्व मुख्य रूप से दूसरे RuDA अणु की स्वीकर्ता इकाई पर केंद्रित होता है, जो इंगित करता है कि RuDA डिमर में है।सीटी की विशेषताएं।
A अयस्क के HOMO और LUMO की गणना मोनोमेरिक और डिमेरिक रूपों में की जाती है।बी मोनोमर्स और डिमर में अयस्क के सिंगलेट और ट्रिपल ऊर्जा स्तर।सी आरयूडीए के अनुमानित स्तर और संभावित आईएससी चैनल मोनोमेरिक सी और डिमेरिक डी के रूप में। तीर संभावित आईएससी चैनलों को इंगित करते हैं।
मोनोमेरिक और डिमेरिक रूपों में RuDA की कम-ऊर्जा सिंगलेट उत्तेजित अवस्थाओं में इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के वितरण का विश्लेषण Multiwfn 3.852.53 सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके किया गया था, जिनकी गणना TD-DFT पद्धति का उपयोग करके की गई थी।जैसा कि अतिरिक्त लेबल पर दर्शाया गया है।जैसा कि आंकड़े 1-2 में दिखाया गया है, मोनोमेरिक आरडीए छेद ज्यादातर इन सिंगलेट उत्तेजित अवस्थाओं में लिगैंड बैकबोन के साथ होते हैं, जबकि इलेक्ट्रॉन ज्यादातर टीडीपी समूह में स्थित होते हैं, जो सीटी की इंट्रामोल्युलर विशेषताओं का प्रदर्शन करते हैं।इसके अलावा, इन एकल उत्तेजित अवस्थाओं के लिए, छिद्रों और इलेक्ट्रॉनों के बीच कमोबेश ओवरलैप होता है, यह सुझाव देता है कि ये एकल उत्साहित राज्य स्थानीय उत्तेजना (LE) से कुछ योगदान करते हैं।डिमर के लिए, इंट्रामोल्युलर सीटी और एलई सुविधाओं के अलावा, संबंधित राज्यों में इंटरमॉलिक्युलर सीटी सुविधाओं का एक निश्चित अनुपात देखा गया था, विशेष रूप से एस 3, एस 4, एस 7, और एस 8, इंटरमॉलिक्युलर सीटी विश्लेषण के आधार पर, मुख्य रूप से सीटी इंटरमॉलिक्युलर ट्रांज़िशन के साथ। (पूरक तालिका)।3))।
प्रयोगात्मक परिणामों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हमने मोनोमर्स और डिमर्स (सप्लीमेंट्री टेबल्स 4-5) के बीच अंतर का पता लगाने के लिए रुडा उत्साहित राज्यों के गुणों का और पता लगाया।जैसा कि चित्र 3बी में दिखाया गया है, डिमर की सिंगलेट और ट्रिपल एक्साइटेड अवस्थाओं का ऊर्जा स्तर मोनोमर की तुलना में बहुत अधिक सघन होता है, जो S1 और Tn के बीच ऊर्जा अंतर को कम करने में मदद करता है। यह बताया गया है कि S1 और Tn54 के बीच छोटे ऊर्जा अंतराल (ΔES1-Tn <0.3 eV) के भीतर ISC संक्रमणों को महसूस किया जा सकता है। यह बताया गया है कि S1 और Tn54 के बीच एक छोटे से ऊर्जा अंतराल (ΔES1-Tn <0.3 eV) के भीतर ISC संक्रमणों को महसूस किया जा सकता है। ообщалось, то ереходы ISC могут ть реализованы в ределах небольшой нергетической ели (ΔES1-эВt54) और त्न <0,3 यह बताया गया है कि ISC संक्रमणों को S1 और Tn54 के बीच एक छोटे ऊर्जा अंतराल (ΔES1-Tn <0.3 eV) के भीतर महसूस किया जा सकता है।ISC S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现。ISC S1 和Tn54 之间的小能隙（ΔES1-Tn <0.3 eV）内实现。 ообщалось, то ереход ISC может ть реализован в ределах небольшой нергетической ели (ΔES1-T54) 0,3 межд यह बताया गया है कि ISC संक्रमण को S1 और Tn54 के बीच एक छोटे से ऊर्जा अंतराल (ΔES1-Tn <0.3 eV) के भीतर महसूस किया जा सकता है।इसके अलावा, गैर-शून्य एसओसी इंटीग्रल प्रदान करने के लिए केवल एक कक्षीय, कब्जा या खाली, बाध्य सिंगलेट और ट्रिपलेट राज्यों में भिन्न होना चाहिए।इस प्रकार, उत्तेजना ऊर्जा और कक्षीय संक्रमण के विश्लेषण के आधार पर, आईएससी संक्रमण के सभी संभावित चैनलों को अंजीर में दिखाया गया है।3सी, डी.विशेष रूप से, मोनोमर में केवल एक आईएससी चैनल उपलब्ध है, जबकि डिमेरिक फॉर्म में चार आईएससी चैनल हैं जो आईएससी संक्रमण को बढ़ा सकते हैं।इसलिए, यह मान लेना उचित है कि जितने अधिक RuDA अणु एकत्रित होंगे, ISC चैनल उतने ही अधिक सुलभ होंगे।इसलिए, RuDA समुच्चय एकल और ट्रिपल राज्यों में दो-बैंड इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं बना सकता है, S1 और उपलब्ध Tn के बीच ऊर्जा अंतर को कम करता है, जिससे 1O2 पीढ़ी की सुविधा के लिए ISC की दक्षता में वृद्धि होती है।
अंतर्निहित तंत्र को और स्पष्ट करने के लिए, हमने दो एथिल समूहों को RuDA (चित्र 4A, पूर्ण लक्षण वर्णन के लिए, ESI, अनुपूरक 15 -21) डोनर (डायथाइलमाइन) से स्वीकर्ता (TDF) तक, RuET में RuDA जैसी ही इंट्रामोल्युलर CT विशेषताएँ हैं।जैसा कि अपेक्षित था, डीएमएफ में आरयूईटी के अवशोषण स्पेक्ट्रम ने 600-1100 एनएम (छवि 4 बी) के क्षेत्र में निकट अवरक्त क्षेत्र में मजबूत अवशोषण के साथ कम ऊर्जा चार्ज ट्रांसफर बैंड दिखाया।इसके अलावा, बढ़ती पानी की मात्रा के साथ RuET एकत्रीकरण भी देखा गया था, जो कि अवशोषण अधिकतम के रेडशिफ्ट में परिलक्षित होता था, जिसे आगे तरल AFM इमेजिंग (सप्लीमेंट्री अंजीर। 22) द्वारा पुष्टि की गई थी।परिणाम बताते हैं कि RuET, RuDA की तरह, इंट्रामोल्युलर स्टेट्स बना सकता है और समग्र संरचनाओं में स्व-इकट्ठा हो सकता है।
RuET की रासायनिक संरचना।डीएमएफ और पानी के विभिन्न अनुपातों के मिश्रण में आरयूईटी का बी अवशोषण स्पेक्ट्रा।RuDA और RuET के लिए प्लॉट्स C EIS Nyquist।808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण की कार्रवाई के तहत RuDA और RuET की फोटोक्रोरेंट प्रतिक्रियाएं डी।
RuET की उपस्थिति में ABDA के फोटोडिग्रेडेशन का मूल्यांकन 808 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर के साथ विकिरण द्वारा किया गया था।आश्चर्यजनक रूप से, विभिन्न जल अंशों में ABDA का कोई क्षरण नहीं देखा गया (पूरक चित्र 23)।एक संभावित कारण यह है कि RuET कुशलता से एक बैंडेड इलेक्ट्रॉनिक संरचना नहीं बना सकता है क्योंकि एथिल श्रृंखला कुशल इंटरमॉलिक्युलर चार्ज ट्रांसफर को बढ़ावा नहीं देती है।इसलिए, RuDA और RuET के फोटोइलेक्ट्रॉनिक गुणों की तुलना करने के लिए विद्युत रासायनिक प्रतिबाधा स्पेक्ट्रोस्कोपी (EIS) और क्षणिक फोटोक्रेक्ट माप का प्रदर्शन किया गया।Nyquist प्लॉट (चित्र 4C) के अनुसार, RuDA, RuET की तुलना में बहुत छोटा त्रिज्या दिखाता है, जिसका अर्थ है कि RuDA56 में तेज़ अंतर-आणविक इलेक्ट्रॉन परिवहन और बेहतर चालकता है।इसके अलावा, RuDA का फोटोकुरेंट घनत्व RuET (छवि 4D) की तुलना में बहुत अधिक है, जो RuDA57 की बेहतर चार्ज ट्रांसफर दक्षता की पुष्टि करता है।इस प्रकार, अयस्क में ट्राइफेनिलमाइन का फिनाइल समूह इंटरमॉलिक्युलर चार्ज ट्रांसफर और एक बैंडेड इलेक्ट्रॉनिक संरचना के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
ट्यूमर के संचय को बढ़ाने के लिए और विवो बायोकम्पैटिबिलिटी में, हमने F127 के साथ RuDA को और अधिक एनकैप्सुलेट किया।RuDA-NPs का औसत हाइड्रोडायनामिक व्यास डायनेमिक लाइट स्कैटरिंग (DLS) विधि (चित्र 5A) का उपयोग करके एक संकीर्ण वितरण (PDI = 0.089) के साथ 123.1 एनएम निर्धारित किया गया था, जिसने पारगम्यता और प्रतिधारण को बढ़ाकर ट्यूमर संचय को बढ़ावा दिया।ईपीआर) प्रभाव।टीईएम छवियों से पता चला है कि अयस्क एनपी का एक समान गोलाकार आकार है जिसका औसत व्यास 86 एनएम है।विशेष रूप से, RuDA-NPs का अधिकतम अवशोषण 800 एनएम (सप्लीमेंट्री अंजीर। 24) में दिखाई दिया, यह दर्शाता है कि RuDA-NPs स्व-संयोजन RuDAs के कार्यों और गुणों को बनाए रख सकते हैं।एनपी अयस्क के लिए परिकलित आरओएस क्वांटम उपज 15.9% है, जो अयस्क के बराबर है। रुडा एनपी के फोटोथर्मल गुणों का अध्ययन एक अवरक्त कैमरे का उपयोग करके 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण की कार्रवाई के तहत किया गया था।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।5B,C, नियंत्रण समूह (केवल PBS) ने तापमान में मामूली वृद्धि का अनुभव किया, जबकि RuDA-NPs समाधान का तापमान बढ़ते तापमान (ΔT) के साथ 15.5, 26.1, और 43.0°C तक तेजी से बढ़ा।उच्च सांद्रता क्रमशः 25, 50, और 100 µ एम थे, जो रुडा एनपी के एक मजबूत फोटोथर्मल प्रभाव को इंगित करता है।इसके अलावा, रुडा-एनपी की फोटोथर्मल स्थिरता का मूल्यांकन करने और आईसीजी के साथ तुलना करने के लिए हीटिंग / कूलिंग चक्र माप लिया गया।अयस्क एनपी का तापमान पांच हीटिंग / कूलिंग चक्र (छवि 5 डी) के बाद कम नहीं हुआ, जो अयस्क एनपी की उत्कृष्ट फोटोथर्मल स्थिरता को इंगित करता है।इसके विपरीत, ICG कम फोटोथर्मल स्थिरता प्रदर्शित करता है जैसा कि समान परिस्थितियों में फोटोथर्मल तापमान पठार के स्पष्ट रूप से गायब होने से देखा जाता है।पिछली पद्धति58 के अनुसार, रुडा-एनपी की फोटोथर्मल रूपांतरण दक्षता (पीसीई) की गणना 24.2% के रूप में की गई थी, जो मौजूदा फोटोथर्मल सामग्री जैसे कि गोल्ड नैनोरोड्स (21.0%) और गोल्ड नैनोशेल्स (13.0%)59 से अधिक है।इस प्रकार, एनपी अयस्क उत्कृष्ट फोटोथर्मल गुणों का प्रदर्शन करता है, जो उन्हें पीटीटी एजेंट का वादा करता है।
RuDA NPs (इनसेट) की DLS और TEM छवियों का विश्लेषण।808 एनएम (0.5 डब्ल्यू सेमी -2) की तरंग दैर्ध्य पर लेजर विकिरण के संपर्क में आने वाले रुडा एनपी की विभिन्न सांद्रता की बी थर्मल छवियां।सी अयस्क एनपी के विभिन्न सांद्रता के फोटोथर्मल रूपांतरण वक्र, जो मात्रात्मक डेटा हैं।5 हीटिंग-कूलिंग चक्रों में बी डी ओआरई एनपी और आईसीजी का तापमान वृद्धि।
एमडीए-एमबी-231 मानव स्तन कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ आरयूडीए एनपी की फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी का मूल्यांकन इन विट्रो में किया गया था।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।6A, B, RuDA-NPs और RuDA ने विकिरण के अभाव में नगण्य साइटोटोक्सिसिटी का प्रदर्शन किया, जिसका अर्थ है RuDA-NPs और RuDA की कम डार्क टॉक्सिसिटी।हालांकि, 808 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर लेजर विकिरण के संपर्क में आने के बाद, RuDA और RuDA NPs ने MDA-MB-231 कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ क्रमशः 5.4 और 9.4 μM के IC50 मान (आधा-अधिकतम निरोधात्मक एकाग्रता) के साथ मजबूत फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी दिखाई, प्रदर्शन किया। कि RuDA-NP और RuDA में कैंसर फोटोथेरेपी की क्षमता है।इसके अलावा, प्रकाश-प्रेरित साइटोटोक्सिसिटी में आरओएस की भूमिका को स्पष्ट करने के लिए, आरओएस मेहतर विटामिन सी (वीसी), एक आरओएस मेहतर की उपस्थिति में रूडा-एनपी और आरयूडीए की फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी की जांच की गई।जाहिर है, Vc के जुड़ने के बाद सेल व्यवहार्यता में वृद्धि हुई, और RuDA और RuDA NPs के IC50 मान क्रमशः 25.7 और 40.0 μM थे, जो RuDA और RuDA NPs की फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी में ROS की महत्वपूर्ण भूमिका को साबित करता है।कैल्सीन एएम (जीवित कोशिकाओं के लिए हरी प्रतिदीप्ति) और प्रोपीडियम आयोडाइड (पीआई, मृत कोशिकाओं के लिए लाल प्रतिदीप्ति) का उपयोग करके जीवित / मृत सेल धुंधला द्वारा एमडीए-एमबी -231 कैंसर कोशिकाओं में आरयूडीए-एनपी और आरयूडीए की प्रकाश-प्रेरित साइटोटोक्सिसिटी।कोशिकाओं द्वारा पुष्टि) फ्लोरोसेंट जांच के रूप में।जैसा कि चित्र 6C में दिखाया गया है, RuDA-NP या RuDA से उपचारित कोशिकाएं बिना विकिरण के व्यवहार्य रहीं, जैसा कि तीव्र हरे रंग की प्रतिदीप्ति द्वारा दर्शाया गया है।इसके विपरीत, लेजर विकिरण के तहत, केवल लाल प्रतिदीप्ति देखी गई, जो RuDA या RuDA NPs की प्रभावी फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी की पुष्टि करती है।यह उल्लेखनीय है कि Vc के अलावा हरी प्रतिदीप्ति दिखाई दी, जो RuDA और RuDA NPs की फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी के उल्लंघन का संकेत देती है।ये परिणाम इन विट्रो फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी एसेज़ के अनुरूप हैं।
MDA-MB-231 कोशिकाओं में क्रमशः Vc (0.5 mM) की उपस्थिति या अनुपस्थिति में A RuDA- और B RuDA-NP कोशिकाओं की खुराक पर निर्भर व्यवहार्यता।त्रुटि पट्टियाँ, माध्य ± मानक विचलन (n = 3)। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। епарные вусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001।t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。 епарные вусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001।सी लाइव/डेड सेल स्टेनिंग विश्लेषण कैल्सीन एएम और प्रोपीडियम आयोडाइड का उपयोग फ्लोरोसेंट जांच के रूप में।स्केल बार: 30 µm.प्रत्येक समूह से तीन जैविक दोहराव के प्रतिनिधि चित्र दिखाए गए हैं।विभिन्न उपचार स्थितियों के तहत एमडीए-एमबी-231 कोशिकाओं में आरओएस उत्पादन की डी कन्फोकल फ्लोरेसेंस छवियां।ग्रीन डीसीएफ फ्लोरेसेंस आरओएस की उपस्थिति को इंगित करता है।10 मिनट (300 जे/सेमी2) के लिए 0.5 डब्ल्यू/सेमी2 की शक्ति के साथ 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर के साथ विकिरणित करें।स्केल बार: 30 µm.प्रत्येक समूह से तीन जैविक दोहराव के प्रतिनिधि चित्र दिखाए गए हैं।ई फ्लो साइटोमेट्री RuDA-NPs (50 µm) या RuDA (50 µM) उपचार विश्लेषण 808 एनएम लेजर (0.5 W सेमी-2) के साथ या बिना वीसी (0.5 एमएम) की उपस्थिति और अनुपस्थिति में 10 मिनट के लिए।प्रत्येक समूह से तीन जैविक दोहराव के प्रतिनिधि चित्र दिखाए गए हैं।एफ एनआरएफ-2, एचएसपी70 और एमडीए-एमबी-231 कोशिकाओं का एचओ-1 रुडा-एनपी (50 माइक्रोन) के साथ या बिना 808 एनएम लेजर विकिरण (0.5 डब्ल्यू सेमी-2, 10 मिनट, 300 जे सेमी -2) के साथ इलाज किया जाता है। कोशिकाएं 2 व्यक्त करती हैं)।प्रत्येक समूह से दो जैविक दोहराव के प्रतिनिधि चित्र दिखाए गए हैं।
एमडीए-एमबी-231 कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर आरओएस उत्पादन की जांच 2,7-डाइक्लोरोडिहाइड्रोफ्लोरेसिन डायसेटेट (डीसीएफएच-डीए) धुंधला विधि का उपयोग करके की गई थी।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।6D, RuDA-NPs या RuDA के साथ उपचारित कोशिकाओं ने 808 एनएम लेजर के साथ विकिरणित होने पर अलग हरे रंग की प्रतिदीप्ति का प्रदर्शन किया, यह दर्शाता है कि RuDA-NPs और RuDA में ROS उत्पन्न करने की एक कुशल क्षमता है।इसके विपरीत, प्रकाश की अनुपस्थिति में या वीसी की उपस्थिति में, कोशिकाओं का केवल एक कमजोर फ्लोरोसेंट संकेत देखा गया था, जिसने आरओएस के मामूली गठन का संकेत दिया था।RuDA-NP कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर ROS स्तर और RuDA- उपचारित MDA-MB-231 कोशिकाओं को प्रवाह साइटोमेट्री द्वारा और निर्धारित किया गया था।जैसा कि अनुपूरक चित्र 25 में दिखाया गया है, 808 एनएम लेजर विकिरण के तहत RuDA-NPs और RuDA द्वारा उत्पन्न माध्य प्रतिदीप्ति तीव्रता (MFI) में नियंत्रण समूह की तुलना में क्रमशः लगभग 5.1 और 4.8 गुना की वृद्धि हुई थी, जो उनके उत्कृष्ट गठन AFK की पुष्टि करता है।क्षमता।हालांकि, RuDA के साथ इलाज किए गए RuDA-NP या MDA-MB-231 कोशिकाओं में इंट्रासेल्युलर ROS स्तर केवल लेजर विकिरण के बिना या Vc की उपस्थिति में, confocal प्रतिदीप्ति विश्लेषण के परिणामों के समान नियंत्रण के लिए तुलनीय थे।
यह दिखाया गया है कि माइटोकॉन्ड्रिया आरयू (II) -एरीन परिसरों का मुख्य लक्ष्य हैं।इसलिए, RuDA और RuDA-NPs के उप-स्थानीयकरण की जांच की गई।जैसा कि पूरक चित्र 26 में दिखाया गया है, RuDA और RuDA-NP माइटोकॉन्ड्रिया (क्रमशः 62.5 ± 4.3 और 60.4 ± 3.6 एनजी/मिलीग्राम प्रोटीन) में उच्चतम संचय के साथ समान सेलुलर वितरण प्रोफाइल दिखाते हैं।हालांकि, अयस्क और एनपी अयस्क (क्रमशः 3.5 और 2.1%) के परमाणु अंशों में केवल थोड़ी मात्रा में आरयू पाया गया।शेष सेल अंश में अवशिष्ट रूथेनियम होता है: रूडा के लिए 31.7% (30.6 ± 3.4 एनजी/मिलीग्राम प्रोटीन) और रूडा-एनपी के लिए 42.9% (47.2 ± 4.5 एनजी/मिलीग्राम प्रोटीन)।सामान्य तौर पर, अयस्क और एनपी अयस्क मुख्य रूप से माइटोकॉन्ड्रिया में जमा होते हैं।माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन का आकलन करने के लिए, हमने क्रमशः माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली क्षमता और सुपरऑक्साइड उत्पादन क्षमता का आकलन करने के लिए JC-1 और MitoSOX रेड स्टेनिंग का उपयोग किया।जैसा कि पूरक चित्र 27 में दिखाया गया है, 808 एनएम लेजर विकिरण के तहत RuDA और RuDA-NPs दोनों के साथ उपचारित कोशिकाओं में तीव्र हरा (JC-1) और लाल (MitoSOX Red) प्रतिदीप्ति देखा गया, जो दर्शाता है कि RuDA और RuDA-NPs दोनों अत्यधिक फ्लोरोसेंट हैं। यह प्रभावी रूप से माइटोकॉन्ड्रियल झिल्ली विध्रुवण और सुपरऑक्साइड उत्पादन को प्रेरित कर सकता है।इसके अलावा, एनेक्सिन वी-एफआईटीसी / प्रोपीडियम आयोडाइड (पीआई) के प्रवाह साइटोमेट्री आधारित विश्लेषण का उपयोग करके कोशिका मृत्यु का तंत्र निर्धारित किया गया था।जैसा कि चित्र 6ई में दिखाया गया है, जब 808 एनएम लेजर के साथ विकिरणित किया जाता है, तो रुडा और रुडा-एनपी ने पीबीएस या पीबीएस प्लस लेजर की तुलना में एमडीए-एमबी-231 कोशिकाओं में काफी वृद्धि हुई प्रारंभिक एपोप्टोसिस दर (निचला दायां चतुर्थांश) को प्रेरित किया।संसाधित कोशिकाएं।हालाँकि, जब Vc को जोड़ा गया, RuDA और RuDA-NP की एपोप्टोसिस दर क्रमशः 50.9% और 52.0% से घटकर 15.8% और 17.8% हो गई, जो RuDA और RuDA-NP की फोटोसाइटोटॉक्सिसिटी में ROS की महत्वपूर्ण भूमिका की पुष्टि करता है।.इसके अलावा, परीक्षण किए गए सभी समूहों (ऊपरी बाएं चतुर्थांश) में मामूली परिगलित कोशिकाएं देखी गईं, यह सुझाव देते हुए कि एपोप्टोसिस RuDA और RuDA-NPs द्वारा प्रेरित कोशिका मृत्यु का प्रमुख रूप हो सकता है।
चूंकि ऑक्सीडेटिव तनाव क्षति एपोप्टोसिस का एक प्रमुख निर्धारक है, इसलिए एरिथ्रोइड 2, कारक 2 (Nrf2) 62 से जुड़े परमाणु कारक, एंटीऑक्सिडेंट प्रणाली के एक प्रमुख नियामक की जांच RuDA-NPs- उपचारित MDA-MB-231 में की गई थी।विकिरण द्वारा प्रेरित RuDA NPs की क्रिया का तंत्र।इसी समय, डाउनस्ट्रीम प्रोटीन हीम ऑक्सीजनेज 1 (HO-1) की अभिव्यक्ति का भी पता चला।जैसा कि चित्र 6F और अनुपूरक चित्र 29 में दिखाया गया है, RuDA-NP-मध्यस्थता फोटोथेरेपी ने PBS समूह की तुलना में Nrf2 और HO-1 अभिव्यक्ति के स्तर में वृद्धि की, यह दर्शाता है कि RuDA-NPs ऑक्सीडेटिव तनाव सिग्नलिंग मार्ग को उत्तेजित कर सकता है।इसके अलावा, RuDA-NPs63 के फोटोथर्मल प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, हीट शॉक प्रोटीन Hsp70 की अभिव्यक्ति का भी मूल्यांकन किया गया था।यह स्पष्ट है कि RuDA-NPs + 808 एनएम लेजर विकिरण से उपचारित कोशिकाओं ने अन्य दो समूहों की तुलना में Hsp70 की बढ़ी हुई अभिव्यक्ति को दिखाया, जो हाइपरथर्मिया के लिए एक सेलुलर प्रतिक्रिया को दर्शाता है।
इन विट्रो परिणामों में उल्लेखनीय ने हमें एमडीए-एमबी -231 ट्यूमर के साथ नग्न चूहों में रुडा-एनपी के विवो प्रदर्शन की जांच करने के लिए प्रेरित किया।RuDA NPs के ऊतक वितरण का अध्ययन जिगर, हृदय, प्लीहा, गुर्दे, फेफड़े और ट्यूमर में रूथेनियम की सामग्री का निर्धारण करके किया गया था।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।7A, सामान्य अंगों में अयस्क एनपी की अधिकतम सामग्री पहले अवलोकन समय (4 घंटे) में दिखाई दी, जबकि अधिकतम सामग्री इंजेक्शन के 8 घंटे बाद ट्यूमर के ऊतकों में निर्धारित की गई थी, संभवतः अयस्क एनपी के कारण।एलएफ का ईपीआर प्रभाव।वितरण परिणामों के अनुसार, एनपी अयस्क के साथ उपचार की इष्टतम अवधि प्रशासन के 8 घंटे बाद ली गई थी।ट्यूमर साइटों में RuDA-NPs के संचय की प्रक्रिया को स्पष्ट करने के लिए, RuDA-NPs के फोटोअकॉस्टिक (PA) गुणों की निगरानी इंजेक्शन के बाद अलग-अलग समय पर RuDA-NPs के PA संकेतों को रिकॉर्ड करके की गई।सबसे पहले, विवो में RuDA-NP के PA सिग्नल का मूल्यांकन RuDA-NP के इंट्राटूमोरल इंजेक्शन के बाद एक ट्यूमर साइट की PA छवियों को रिकॉर्ड करके किया गया था।जैसा कि पूरक चित्र 30 में दिखाया गया है, RuDA-NPs ने एक मजबूत PA संकेत दिखाया, और RuDA-NP एकाग्रता और PA संकेत तीव्रता (पूरक चित्रा 30A) के बीच एक सकारात्मक संबंध था।फिर, विवो पीए में ट्यूमर साइटों की छवियों को इंजेक्शन के बाद अलग-अलग समय बिंदुओं पर RuDA और RuDA-NP के अंतःशिरा इंजेक्शन के बाद दर्ज किया गया था।जैसा कि चित्र 7खमें दिखाया गया है, ट्यूमर साइट से RuDA-NPs का PA संकेत धीरे-धीरे समय के साथ बढ़ता गया और इंजेक्शन के बाद 8 घंटे में एक पठार पर पहुंच गया, जो ICP-MS विश्लेषण द्वारा निर्धारित ऊतक वितरण परिणामों के अनुरूप है।RuDA (सप्लीमेंट्री अंजीर। 30B) के संबंध में, इंजेक्शन के 4 घंटे बाद अधिकतम PA सिग्नल की तीव्रता दिखाई दी, जो ट्यूमर में RuDA के प्रवेश की तीव्र दर का संकेत देती है।इसके अलावा, आईसीपी-एमएस का उपयोग करके मूत्र और मल में रूथेनियम की मात्रा का निर्धारण करके रुडा और रुडा-एनपी के उत्सर्जन व्यवहार की जांच की गई।RuDA (सप्लीमेंट्री अंजीर। 31) और RuDA-NPs (चित्र। 7C) के उन्मूलन का मुख्य मार्ग मल के माध्यम से है, और RuDA और RuDA-NPs की प्रभावी निकासी 8-दिवसीय अध्ययन अवधि के दौरान देखी गई थी, जिसका अर्थ है कि RuDA और RuDA-NPs लंबे समय तक विषाक्तता के बिना शरीर से कुशलतापूर्वक समाप्त हो सकते हैं।
A. माउस के ऊतकों में RuDA-NP का पूर्व vivo वितरण इंजेक्शन के बाद अलग-अलग समय पर Ru सामग्री (ऊतक के प्रति ग्राम Ru (ID) की प्रशासित खुराक का प्रतिशत) द्वारा निर्धारित किया गया था।डेटा माध्य ± मानक विचलन (n = 3) हैं। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। епарные вусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001।t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。 епарные вусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001।अलग-अलग समय बिंदुओं पर RuDA-NPs (10 μmol kg-1) के अंतःशिरा प्रशासन के बाद 808 एनएम उत्तेजना पर विवो ट्यूमर साइटों में बी पीए छवियां।RuDA NPs (10 μmol kg-1) के अंतःशिरा प्रशासन के बाद, C Ru को अलग-अलग समय अंतराल पर चूहों से मूत्र और मल के साथ उत्सर्जित किया गया था।डेटा माध्य ± मानक विचलन (n = 3) हैं।
विवो में RuDA-NP की ताप क्षमता का अध्ययन नग्न चूहों में MDA-MB-231 और RuDA ट्यूमर के साथ तुलना के लिए किया गया था।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।8A और पूरक चित्र 32, नियंत्रण (खारा) समूह ने 10 मिनट के निरंतर प्रदर्शन के बाद कम तापमान परिवर्तन (ΔT 3 ° C) दिखाया।हालांकि, RuDA-NPs और RuDA का तापमान क्रमशः 55.2 और 49.9 डिग्री सेल्सियस के अधिकतम तापमान के साथ तेजी से बढ़ा, जिससे विवो कैंसर थेरेपी के लिए पर्याप्त अतिताप उपलब्ध हुआ।RuDA (ΔT 19 ° C) की तुलना में RuDA NPs (ΔT 24 ° C) के लिए उच्च तापमान में देखी गई वृद्धि इसकी बेहतर पारगम्यता और EPR प्रभाव के कारण ट्यूमर के ऊतकों में संचय के कारण हो सकती है।
एमडीए-एमबी-231 ट्यूमर के साथ चूहों की इन्फ्रारेड थर्मल छवियां इंजेक्शन के 8 घंटे बाद अलग-अलग समय पर 808 एनएम लेजर से विकिरणित होती हैं।प्रत्येक समूह से चार जैविक दोहराव के प्रतिनिधि चित्र दिखाए गए हैं।बी सापेक्ष ट्यूमर मात्रा और सी उपचार के दौरान चूहों के विभिन्न समूहों का औसत ट्यूमर द्रव्यमान।डी चूहों के विभिन्न समूहों के शरीर के वजन के वक्र।10 मिनट (300 जे/सेमी2) के लिए 0.5 डब्ल्यू/सेमी2 की शक्ति के साथ 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर के साथ विकिरणित करें।त्रुटि पट्टियाँ, माध्य ± मानक विचलन (n = 3)। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। अयुग्मित, दो तरफा t परीक्षण *p <0.05, **p <0.01, और ***p <0.001। епарные вусторонние t-критерии *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001।t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。t *p <0.05、**p <0.01 ***p <0.001。 епарные вусторонние t-тесты *p <0,05, **p <0,01 और ***p <0,001। अयुग्मित दो-पूंछ वाले t-परीक्षण *p<0.05, **p<0.01, और ***p<0.001। खारा, खारा + लेजर, रुडा, रुडा + लेजर, रुडा-एनपी, और रुडा-एनपी + लेजर समूहों सहित विभिन्न उपचार समूहों से प्रमुख अंगों और ट्यूमर की ई एच एंड ई धुंधला छवियां। खारा, खारा + लेजर, रुडा, रुडा + लेजर, रुडा-एनपी, और रुडा-एनपी + लेजर समूहों सहित विभिन्न उपचार समूहों से प्रमुख अंगों और ट्यूमर की ई एच एंड ई धुंधला छवियां। Изображения окрашивания E H&E основных органов и опухолей из разных групп лечения, включая группы физиологического раствора, физиологического раствора + лазера, RuDA, RuDA + Laser, RuDA-NPs и RuDA-NPs + Laser. खारा, खारा + लेजर, RuDA, RuDA + लेजर, RuDA-NPs, और RuDA-NPs + लेजर समूहों सहित विभिन्न उपचार समूहों के प्रमुख अंगों और ट्यूमर की ई एच एंड ई धुंधला छवियां।E H&E 染色图像，包括盐水、盐水+ RuDA、RuDA + RuDA-NPs RuDA-NPs +ई एच एंड ई Окрашивание E H&E основных органов и опухолей из различных групп лечения, включая физиологический раствор, физиологический раствор + лазер, RuDA, RuDA + лазер, RuDA-NPs и RuDA-NPs + лазер. खारा, खारा + लेजर, RuDA, RuDA + लेजर, RuDA-NPs, और RuDA-NPs + लेजर सहित विभिन्न उपचार समूहों के प्रमुख अंगों और ट्यूमर का ई एच एंड ई धुंधला हो जाना।स्केल बार: 60 µm.
विवो में RuDA और RuDA NPs के साथ फोटोथेरेपी के प्रभाव का मूल्यांकन किया गया था जिसमें MDA-MB-231 ट्यूमर के साथ नग्न चूहों को अंतःक्षिप्त रूप से RuDA या RuDA NPs के साथ टेल शिरा के माध्यम से 10.0 µmol kg-1 की एकल खुराक पर इंजेक्ट किया गया था, और फिर 8 इंजेक्शन के बाद घंटे।808 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण।जैसा कि चित्र 8बी में दिखाया गया है, खारा और लेजर समूहों में ट्यूमर की मात्रा में काफी वृद्धि हुई थी, यह दर्शाता है कि खारा या लेजर 808 विकिरण का ट्यूमर के विकास पर बहुत कम प्रभाव था।खारा समूह की तरह, लेजर विकिरण की अनुपस्थिति में RuDA-NPs या RuDA के साथ इलाज किए गए चूहों में भी तेजी से ट्यूमर वृद्धि देखी गई, जो उनकी कम अंधेरे विषाक्तता का प्रदर्शन करती है।इसके विपरीत, लेजर विकिरण के बाद, RuDA-NP और RuDA उपचार दोनों ने खारा उपचार समूह की तुलना में क्रमशः 95.2% और 84.3% की ट्यूमर मात्रा में कमी के साथ महत्वपूर्ण ट्यूमर प्रतिगमन को प्रेरित किया, जो उत्कृष्ट सहक्रियात्मक PDT का संकेत देता है।, RuDA/CHTV प्रभाव द्वारा मध्यस्थता।- एनपी या अयस्क। RuDA की तुलना में, RuDA NPs ने बेहतर फोटोथेरेप्यूटिक प्रभाव दिखाया, जो मुख्य रूप से RuDA NPs के EPR प्रभाव के कारण था।उपचार के 15 दिन (अंजीर। 8C और अनुपूरक चित्र। 33) पर ट्यूमर के वजन के आधार पर ट्यूमर के विकास अवरोध परिणामों का मूल्यांकन किया गया था।RuDA-NP उपचारित चूहों और RuDA उपचारित चूहों में माध्य ट्यूमर द्रव्यमान क्रमशः 0.08 और 0.27 ग्राम था, जो नियंत्रण समूह (1.43 ग्राम) की तुलना में बहुत हल्का था।
इसके अलावा, विवो में RuDA-NPs या RuDA की डार्क टॉक्सिसिटी का अध्ययन करने के लिए चूहों के शरीर के वजन को हर तीन दिनों में दर्ज किया गया था।जैसा कि चित्र 8डी में दिखाया गया है, सभी उपचार समूहों के लिए शरीर के वजन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं देखा गया। इसके अलावा, विभिन्न उपचार समूहों से प्रमुख अंगों (हृदय, यकृत, प्लीहा, फेफड़े और गुर्दे) के हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) धुंधला हो गए थे। इसके अलावा, विभिन्न उपचार समूहों से प्रमुख अंगों (हृदय, यकृत, प्लीहा, फेफड़े और गुर्दे) के हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) धुंधला प्रदर्शन किया गया। роме того, ло роведено окрашивание ематоксилином и эозином (H&E) основных органов (сердца, еиено окрашивание ематоксилином) इसके अलावा, विभिन्न उपचार समूहों से प्रमुख अंगों (हृदय, यकृत, प्लीहा, फेफड़े और गुर्दे) के हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) धुंधला हो गया।(एच एंड ई) (वह) роме того, роводили окрашивание ематоксилином и озином (H&E) основных органов (сердца, ечение, киилиние, еление, киилином) इसके अलावा, विभिन्न उपचार समूहों में प्रमुख अंगों (हृदय, यकृत, प्लीहा, फेफड़े और गुर्दे) के हेमेटोक्सिलिन और ईओसिन (एच एंड ई) धुंधला हो जाना।जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।8E, RuDA-NPs और RuDA समूहों के पांच प्रमुख अंगों के H&E धुंधला चित्र कोई स्पष्ट असामान्यताएं या अंग क्षति नहीं दिखाते हैं। 8E, RuDA-NPs और RuDA समूहों के पांच प्रमुख अंगों के H&E धुंधला चित्र कोई स्पष्ट असामान्यताएं या अंग क्षति नहीं दिखाते हैं।जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।8E, изображения окрашивания H&E ти основных органов из рупп RuDA-NPs और RuDA का कोई नाम नहीं है। 8E, RuDA-NPs और RuDA समूहों के पांच प्रमुख अंगों के H&E धुंधला चित्र कोई स्पष्ट अंग असामान्यताएं या घाव नहीं दिखाते हैं।8E RuDA-NPs RuDA 组的五个主要器官的H&E如图8E RuDA-NPs RuDA H&E अन्य दिनों में 8E, और H&E ти основных органов из рупп RuDA-NPs और Ruda अन्य नाम। जैसा कि चित्र 8E में दिखाया गया है, RuDA-NPs और RuDA समूहों से पांच प्रमुख अंगों की H&E धुंधला छवियों ने कोई स्पष्ट असामान्यताएं या अंग क्षति नहीं दिखाई।इन परिणामों से पता चला कि न तो RuDA-NP और न ही RuDA ने विवो में विषाक्तता के लक्षण दिखाए। इसके अलावा, ट्यूमर की एच एंड ई धुंधला छवियों से पता चला है कि RuDA + Laser और RuDA-NPs + Laser समूह दोनों गंभीर कैंसर कोशिका विनाश का कारण बन सकते हैं, RuDA और RuDA-NPs की विवो फोटोथेरेप्यूटिक प्रभावकारिता में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं। इसके अलावा, ट्यूमर की एच एंड ई धुंधला छवियों से पता चला है कि RuDA + Laser और RuDA-NPs + Laser समूह दोनों गंभीर कैंसर कोशिका विनाश का कारण बन सकते हैं, RuDA और RuDA-NPs की विवो फोटोथेरेप्यूटिक प्रभावकारिता में उत्कृष्ट प्रदर्शन करते हैं।इसके अलावा, हेमटॉक्सिलिन-एओसिन दाग ट्यूमर छवियों से पता चला है कि RuDA+Laser और RuDA-NPs+Laser दोनों समूह कैंसर कोशिकाओं के गंभीर विनाश को प्रेरित कर सकते हैं, विवो में RuDA और RuDA-NPs की बेहतर फोटोथेरेप्यूटिक प्रभावकारिता का प्रदर्शन करते हैं।H&E RuDA + लेज़र RuDA-NPs + लेज़र RuDA RuDA-NPsऔर ई 染色 显示 रुडा + लेज़र 和 रूडा-एनपीएस + लेज़र रूडा रूडा-एनपीएस 的मैंइसके अलावा, हेमटॉक्सिलिन और ईओसिन सना हुआ ट्यूमर छवियों से पता चला है कि RuDA+Laser और RuDA-NPs+Laser दोनों समूहों के परिणामस्वरूप कैंसर कोशिकाओं का गंभीर विनाश हुआ है, जो विवो में RuDA और RuDA-NPs की बेहतर फोटोथेरेप्यूटिक प्रभावकारिता का प्रदर्शन करता है।
अंत में, डीए-टाइप लिगैंड्स के साथ आरयू (II) -एरेन (आरयूडीए) ऑर्गोमेटेलिक कॉम्प्लेक्स को एकत्रीकरण विधि का उपयोग करके आईएससी प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था।संश्लेषित RuDA गैर-सहसंयोजक अंतःक्रियाओं के माध्यम से RuDA-व्युत्पन्न सुपरमॉलेक्यूलर सिस्टम बनाने के लिए आत्म-इकट्ठा कर सकता है, जिससे प्रकाश-प्रेरित कैंसर चिकित्सा के लिए 1O2 गठन और कुशल फोटोथर्मल रूपांतरण की सुविधा मिलती है।यह उल्लेखनीय है कि मोनोमेरिक RuDA ने 808 एनएम पर लेजर विकिरण के तहत 1O2 उत्पन्न नहीं किया, लेकिन हमारे डिजाइन की तर्कसंगतता और दक्षता का प्रदर्शन करते हुए, एकत्रित अवस्था में बड़ी मात्रा में 1O2 उत्पन्न कर सकता है।बाद के अध्ययनों से पता चला है कि सुपरमॉलेक्यूलर असेंबली RuDA को बेहतर फोटोफिजिकल और फोटोकैमिकल गुणों के साथ संपन्न करती है, जैसे कि रेडशिफ्ट अवशोषण और फोटोब्लीचिंग प्रतिरोध, जो पीडीटी और पीटीटी प्रसंस्करण के लिए अत्यधिक वांछनीय हैं।इन विट्रो और विवो दोनों प्रयोगों से पता चला है कि ट्यूमर में अच्छी जैव-रासायनिकता और अच्छे संचय के साथ RuDA NPs 808 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर लेजर विकिरण पर उत्कृष्ट प्रकाश-प्रेरित एंटीकैंसर गतिविधि प्रदर्शित करते हैं।इस प्रकार, RuDA NPs प्रभावी बिमोडल सुपरमॉलेक्यूलर PDT/PTW अभिकर्मकों के रूप में 800 एनएम से ऊपर तरंग दैर्ध्य पर सक्रिय फोटोसेंसिटाइज़र के सेट को समृद्ध करेगा।सुपरमॉलेक्यूलर सिस्टम का वैचारिक डिजाइन उत्कृष्ट फोटोसेंसिटाइज़िंग प्रभावों के साथ एनआईआर-सक्रिय फोटोसेंसिटाइज़र के लिए एक कुशल मार्ग प्रदान करता है।
सभी रसायन और सॉल्वैंट्स वाणिज्यिक आपूर्तिकर्ताओं से प्राप्त किए गए थे और आगे शुद्धिकरण के बिना उपयोग किए गए थे।RuCl3 को बोरेन प्रीशियस मेटल्स कं, लिमिटेड (कुनमिंग, चीन) से खरीदा गया था।[(η6-पी-सीआईएम) आरयू (फेंडियो) सीएल] सीएल (फेंडियो = 1,10-फेनेंथ्रोलाइन-5,6-डायोन) और 4,7-बीआईएस [4- (एन, एन-डिपेनिलिनो) फिनाइल] 5 ,6-डायमिनो-2,1,3-बेंजोथियाडियाज़ोल को पिछले अध्ययनों के अनुसार संश्लेषित किया गया था64,65।NMR स्पेक्ट्रा को ब्रूकर एवेंस III-HD 600 MHz स्पेक्ट्रोमीटर पर साउथईस्टर्न यूनिवर्सिटी एनालिटिकल टेस्ट सेंटर में d6-DMSO या CDCl3 को विलायक के रूप में उपयोग करके रिकॉर्ड किया गया था।पीपीएम में रासायनिक बदलाव दिए गए हैं।टेट्रामेथिलसिलेन के संबंध में, और इंटरेक्शन स्थिरांक जे को हर्ट्ज़ में निरपेक्ष मूल्यों में दिया जाता है।एगिलेंट 6224 ईएसआई/टीओएफ एमएस इंस्ट्रूमेंट पर हाई रेजोल्यूशन मास स्पेक्ट्रोमेट्री (एचआरएमएस) का प्रदर्शन किया गया।सी, एच, और एन का मौलिक विश्लेषण एक Vario MICROCHNOS मौलिक विश्लेषक (एलिमेंटर) पर किया गया था।यूवी-दृश्यमान स्पेक्ट्रा को शिमदज़ु UV3600 स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर मापा गया था।प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रा को शिमदज़ु RF-6000 स्पेक्ट्रोफ्लोरिमीटर पर दर्ज किया गया था।EPR स्पेक्ट्रा को Bruker EMXmicro-6/1 इंस्ट्रूमेंट पर रिकॉर्ड किया गया था।तैयार किए गए नमूनों की आकृति विज्ञान और संरचना का अध्ययन 200 kV के वोल्टेज पर संचालित होने वाले FEI Tecnai G20 (TEM) और ब्रूकर आइकन (AFM) उपकरणों पर किया गया था।एक नैनोब्रुक ओमनी विश्लेषक (ब्रुकहेवन) पर गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन (डीएलएस) किया गया था।फोटोइलेक्ट्रॉनिक गुणों को एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप (CHI-660, चीन) पर मापा गया।FUJIFILM VisualSonics Vevo® LAZR सिस्टम का उपयोग करके फोटोअकॉस्टिक छवियां प्राप्त की गईं।एक ओलिंप FV3000 कन्फोकल माइक्रोस्कोप का उपयोग करके कन्फोकल चित्र प्राप्त किए गए थे।FACS विश्लेषण एक BD कैलिबर फ्लो साइटोमीटर पर किया गया था।2489 यूवी/विज़ डिटेक्टर का उपयोग करके वाटर्स एलायंस e2695 सिस्टम पर उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (एचपीएलसी) प्रयोग किए गए थे।जेल परमीशन क्रोमैटोग्राफी (जीपीसी) परीक्षण थर्मो अल्टीमेट 3000 उपकरण पर ईआरसी रेफ्रेटोमैक्स520 अपवर्तक सूचकांक डिटेक्टर का उपयोग करके दर्ज किए गए थे।
[(η6-पी-सीआईएम) आरयू (फेंडियो) सीएल] सीएल (फेंडियो = 1,10-फेनेंथ्रोलाइन-5,6-डायोन) 64 (481.0 मिलीग्राम, 1.0 मिमीोल), 4,7-बीआईएस [4 - (एन, N-diphenylamino) फिनाइल] -5,6-डायमिनो-2,1,3-बेंजोथियाडियाज़ोल 65 (652.0 mg, 1.0 mmol) और ग्लेशियल एसिटिक एसिड (30 mL) को 12 घंटे के लिए रिफ्लक्स रेफ्रिजरेटर में हिलाया गया।विलायक को तब रोटरी बाष्पीकरण का उपयोग करके रिक्तिका में हटा दिया गया था।परिणामी अवशेषों को फ्लैश कॉलम क्रोमैटोग्राफी (सिलिका जेल, CH2Cl2: MeOH = 20: 1) द्वारा शुद्ध किया गया था ताकि RuDA को हरे पाउडर (उपज: 877.5 मिलीग्राम, 80%) के रूप में प्राप्त किया जा सके।गुदा।C64H48Cl2N8RuS के लिए परिकलित: C 67.84, H 4.27, N 9.89।मिला: सी 67.92, एच 4.26, एन 9.82।1 एच एनएमआर (600 मेगाहर्ट्ज, डी 6-डीएमएसओ) 10.04 (एस, 2 एच), 8.98 (एस, 2 एच), 8.15 (एस, 2 एच), 7.79 (एस, 4 एच), 7.44 (एस, 8 एच), 7.21 (डी, जे = 31.2 हर्ट्ज, 16एच), 6.47 (एस, 2एच), 6.24 (एस, 2एच), 2.69 (एस, 1एच), 2 .25 (एस, 3एच), 0.99 (एस, 6एच)।13सी एनएमआर (150 मेगाहर्ट्ज, डी6-डीएमएसओ), δ (पीपीएम) 158.03, 152.81, 149.31, 147.98, 147.16, 139.98, 136.21, 135.57, 134.68, 130.34, 130.02, 128.68, 128.01, 125.51, 124.45, 120.81, 103.49, 103.49 , 103., 86.52, 84.75, 63.29, 30.90, 22.29, 18.83।ईएसआई-एमएस: एम/जेड [एम-सीएल]+ = 1097.25।
4,7-बीआईएस [4- (एन, एन-डायथाइलैमिनो) फिनाइल-5,6-डायमिनो-2,1,3-बेंजोथियाडियाज़ोल (एल 2) का संश्लेषण: एल 2 को दो चरणों में संश्लेषित किया गया था।Pd(PPh3)4 (46 mg, 0.040 mmol) को N,N-diethyl-4-(tributylstannyl)aniline (1.05 g, 2.4 mmol) और 4,7-dibromo-5,6-dinitro Solution - 2 में मिलाया गया। शुष्क टोल्यूनि (100 मिली) में 1,3-बेंजोथियाडियाज़ोल (0.38 ग्राम, 1.0 मिमीोल)।मिश्रण को 24 घंटे के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर उभारा गया था।रिक्तिका में टोल्यूनि को हटाने के बाद, परिणामी ठोस को पेट्रोलियम ईथर से धोया गया।फिर एसिटिक एसिड (20 मिली) में इस यौगिक (234.0 मिलीग्राम, 0.45 मिमीोल) और लोहे के पाउडर (0.30 ग्राम, 5.4 मिमीोल) के मिश्रण को 80 डिग्री सेल्सियस पर 4 घंटे तक हिलाया गया।प्रतिक्रिया मिश्रण को पानी में डाला गया और परिणामस्वरूप भूरे रंग के ठोस को निस्पंदन द्वारा एकत्र किया गया।हरा ठोस (126.2 मिलीग्राम, 57% उपज) देने के लिए उत्पाद को वैक्यूम उच्च बनाने की क्रिया द्वारा दो बार शुद्ध किया गया था।गुदा।C26H32N6S के लिए परिकलित: C 67.79, H 7.00, N 18.24।मिला: सी 67.84, एच 6.95, एच 18.16।1एच एनएमआर (600 मेगाहर्ट्ज, सीडीसीएल3), (पीपीएम) 7.42 (डी, 4एच), 6.84 (डी, 4एच), 4.09 (एस, 4एच), 3.42 (डी, 8एच), 1.22 (एस, 12एच)।13С एनएमआर (150 मेगाहर्ट्ज, सीडीसीएल 3), δ (पीपीएम) 151.77, 147.39, 138.07, 131.20, 121.09, 113.84, 111.90, 44.34, 12.77.ईएसआई-एमएस: एम/जेड [एम+एच]+ = 461.24।
RuDA के समान प्रक्रियाओं का पालन करते हुए यौगिकों को तैयार और शुद्ध किया गया।गुदा।C48H48Cl2N8RuS के लिए परिकलित: C 61.27, H 5.14, N 11.91।मिला: सी, 61.32, एच, 5.12, एन, 11.81,1एच एनएमआर (600 मेगाहर्ट्ज, डी6-डीएमएसओ), (पीपीएम) 10.19 (एस, 2एच), 9.28 (एस, 2एच), 8.09 (एस, 2एच), 7.95 (s, 4H), 6.93 (s, 4H), 6.48 (d, 2H), 6.34 (s, 2H), 3.54 (t, 8H), 2.80 (m, 1H), 2.33 (s, 3H), 1.31 (टी, 12एच), 1.07 (एस, 6एच)।13सी एनएमआर (151 मेगाहर्ट्ज, सीडीसीएल3), (पीपीएम) 158.20, 153.36, 148.82, 148.14, 138.59, 136.79, 135.75, 134.71, 130.44, 128.87, 128.35, 121.70, 111.84, 110.76, 105.07, 104.23, 87.0, 84.4।, 38.06, 31.22, 29.69, 22.29, 19.19, 14.98, 12.93।ईएसआई-एमएस: एम/जेड [एम-सीएल]+ = 905.24।
RuDA को 10 μM की सांद्रता में MeOH/H2O (5/95, v/v) में भंग कर दिया गया था।RuDA के अवशोषण स्पेक्ट्रम को हर 5 मिनट में Shimadzu UV-3600 स्पेक्ट्रोफोटोमीटर पर 808 एनएम (0.5 W / cm2) के तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर प्रकाश के साथ विकिरण के तहत मापा जाता था।ICG स्पेक्ट्रा को मानक के समान परिस्थितियों में दर्ज किया गया था।
EPR स्पेक्ट्रा को ब्रूकर EMXmicro-6/1 स्पेक्ट्रोमीटर पर 20 mW की माइक्रोवेव पावर, 100 G की स्कैनिंग रेंज और 1 G. 2,2,6,6-टेट्रामिथाइल-4-पाइपरिडोन के फील्ड मॉड्यूलेशन के साथ रिकॉर्ड किया गया था। (टीईएमपी) और 5,5-डाइमिथाइल-1-पाइरोलाइन एन-ऑक्साइड (डीएमपीओ) को स्पिन ट्रैप के रूप में इस्तेमाल किया गया था।808 एनएम (0.5 डब्ल्यू/सेमी2) के तरंग दैर्ध्य के साथ लेजर विकिरण की क्रिया के तहत रुडा (50 माइक्रोन) और टीईएमएफ (20 मिमी) या डीएमपीओ (20 मिमी) के मिश्रित समाधानों के लिए इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद स्पेक्ट्रा दर्ज किए गए थे।
RuDA के लिए DFT और TD-DFT गणना गाऊसी प्रोग्राम 1666,67,68 का उपयोग करके जलीय घोल में PBE1PBE/6–31 G*//LanL2DZ स्तरों पर की गई।HOMO-LUMO, निम्न-ऊर्जा एकल उत्तेजित अवस्था RuDA के छेद और इलेक्ट्रॉन वितरण को GaussView प्रोग्राम (संस्करण 5.0) का उपयोग करके प्लॉट किया गया था।
हमने पहले एक मानक के रूप में ICG (ΦΔ = 0.002) के साथ पारंपरिक UV-दृश्यमान स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके 1O2 RuDA की पीढ़ी दक्षता को मापने की कोशिश की, लेकिन ICG के फोटोडिग्रेडेशन ने परिणामों को दृढ़ता से प्रभावित किया।इस प्रकार, 808 एनएम (0.5 डब्लू/सेमी2) के तरंग दैर्ध्य के साथ एक लेजर के साथ विकिरणित होने पर लगभग 428 एनएम पर एबीडीए प्रतिदीप्ति की तीव्रता में परिवर्तन का पता लगाकर 1ओ2 आरयूडीए की क्वांटम उपज को मापा गया।ABDA (50 μM) युक्त पानी / DMF (98/2, v / v) में RuDA और RuDA NPs (20 μM) पर प्रयोग किए गए।1O2 की क्वांटम उपज की गणना निम्न सूत्र का उपयोग करके की गई थी: (PS) = (ICG) × (rFS/APS)/(rICG/AICG)।rPS और rICG, ABDA की प्रतिक्रिया दर हैं, जिसमें क्रमशः फोटोसेंसिटाइज़र और ICG से प्राप्त 1O2 है।एपीएस और एआईसीजी क्रमशः 808 एनएम पर फोटोसेंसिटाइज़र और आईसीजी का अवशोषण हैं।
ब्रूकर डायमेंशन आइकन AFM सिस्टम पर स्कैन मोड का उपयोग करके तरल स्थितियों में AFM माप किए गए।तरल कोशिकाओं के साथ एक खुली संरचना का उपयोग करके, कोशिकाओं को दो बार इथेनॉल से धोया गया और नाइट्रोजन की एक धारा के साथ सुखाया गया।सूखी कोशिकाओं को माइक्रोस्कोप के ऑप्टिकल हेड में डालें।तुरंत नमूने की एक बूंद को तरल के पूल में रखें और इसे एक बाँझ डिस्पोजेबल प्लास्टिक सिरिंज और एक बाँझ सुई का उपयोग करके ब्रैकट पर रखें।एक और बूंद सीधे नमूने पर रखी जाती है, और जब ऑप्टिकल सिर को नीचे किया जाता है, तो दो बूंदें विलीन हो जाती हैं, जिससे नमूना और तरल जलाशय के बीच एक मेनिस्कस बनता है।AFM माप एक स्कैनसिस्ट-फ्लुइड वी-आकार के नाइट्राइड कैंटिलीवर (ब्रूकर, कठोरता k = 0.7 N m-1, f0 = 120–180 kHz) का उपयोग करके किए गए थे।
एचपीएलसी क्रोमैटोग्राम 2489 यूवी/विज़ डिटेक्टर का उपयोग करके फीनिक्स C18 कॉलम (250 × 4.6 मिमी, 5 माइक्रोन) से लैस वाटर्स e2695 सिस्टम पर प्राप्त किए गए थे।डिटेक्टर की तरंग दैर्ध्य 650 एनएम है।मोबाइल चरण ए और बी क्रमशः पानी और मेथनॉल थे, और मोबाइल चरण प्रवाह दर 1.0 मिली · मिनट -1 थी।ग्रेडिएंट (विलायक बी) इस प्रकार था: 0 से 4 मिनट तक 100%, 5 से 30 मिनट से 100% से 50%, और 31 से 40 मिनट तक 100% पर रीसेट।अयस्क को मेथनॉल और पानी (50/50, मात्रा के अनुसार) के मिश्रित घोल में 50 माइक्रोन की सांद्रता में घोल दिया गया था।इंजेक्शन की मात्रा 20 μl थी।
GPC assays दो PL एक्वागेल-OH MIXED-H कॉलम (2 × 300 × 7.5 मिमी, 8 माइक्रोन) और एक ERC RefratoMax520 अपवर्तक सूचकांक डिटेक्टर से लैस थर्मो अल्टीमेट 3000 उपकरण पर दर्ज किए गए थे।GPC कॉलम को 30 ° C पर 1 मिली / मिनट की प्रवाह दर से पानी से उपचारित किया गया था।अयस्क एनपी को पीबीएस समाधान (पीएच = 7.4, 50 माइक्रोन) में भंग कर दिया गया था, इंजेक्शन की मात्रा 20 μL थी।
Photocurrents को एक इलेक्ट्रोकेमिकल सेटअप (CHI-660B, China) पर मापा गया।ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रतिक्रियाएं जब लेजर को चालू और बंद किया गया था (808 एनएम, 0.5 डब्ल्यू / सेमी 2) क्रमशः एक ब्लैक बॉक्स में 0.5 वी के वोल्टेज पर मापा गया था।एक मानक तीन-इलेक्ट्रोड सेल का उपयोग एल-आकार के ग्लासी कार्बन इलेक्ट्रोड (जीसीई) के साथ एक कार्यशील इलेक्ट्रोड के रूप में, एक मानक कैलोमेल इलेक्ट्रोड (एससीई) को एक संदर्भ इलेक्ट्रोड के रूप में, और एक प्लैटिनम डिस्क को काउंटर इलेक्ट्रोड के रूप में किया गया था।इलेक्ट्रोलाइट के रूप में 0.1 एम Na2SO4 समाधान का उपयोग किया गया था।
मानव स्तन कैंसर सेल लाइन MDA-MB-231 को KeyGEN Biotec Co., LTD (नानजिंग, चीन, कैटलॉग नंबर: KG033) से खरीदा गया था।10% भ्रूण गोजातीय सीरम (FBS), पेनिसिलिन (100 μg / ml) और स्ट्रेप्टोमाइसिन (100 μg / ml) के समाधान के साथ पूरक Dulbecco के संशोधित ईगल मीडियम (DMEM, उच्च ग्लूकोज) में मोनोलयर्स में कोशिकाओं को उगाया गया था।5% सीओ युक्त आर्द्र वातावरण में सभी कोशिकाओं को 37 डिग्री सेल्सियस पर सुसंस्कृत किया गया था।
MTT परख का उपयोग Vc (0.5 mM) के साथ या उसके बिना प्रकाश विकिरण की उपस्थिति और अनुपस्थिति में RuDA और RuDA-NPs की साइटोटोक्सिसिटी को निर्धारित करने के लिए किया गया था।एमडीए-एमबी-231 कैंसर कोशिकाओं को 96-वेल प्लेट्स में लगभग 1 x 105 कोशिकाओं/एमएल/वेल के सेल घनत्व पर उगाया गया और 5% सीओ2 और 95% वायु के वातावरण में 37.0 डिग्री सेल्सियस पर 12 घंटे के लिए इनक्यूबेट किया गया।पानी में घुले RuDA और RuDA NPs को कोशिकाओं में जोड़ा गया।ऊष्मायन के 12 घंटे के बाद, कोशिकाओं को 10 मिनट (300 जे सेमी -2) के लिए 808 एनएम के तरंग दैर्ध्य पर 0.5 डब्ल्यू सेमी -2 लेजर विकिरण के संपर्क में लाया गया और फिर 24 घंटे के लिए अंधेरे में ऊष्मायन किया गया।कोशिकाओं को फिर 5 घंटे के लिए एमटीटी (5 मिलीग्राम / एमएल) के साथ जोड़ा गया।अंत में, परिणामी बैंगनी formazan क्रिस्टल को भंग करने के लिए माध्यम को DMSO (200 μl) में बदलें।570/630 एनएम के तरंग दैर्ध्य के साथ एक माइक्रोप्लेट रीडर का उपयोग करके आयुध डिपो मूल्यों को मापा गया।प्रत्येक नमूने के लिए IC50 मान की गणना कम से कम तीन स्वतंत्र प्रयोगों से प्राप्त खुराक-प्रतिक्रिया वक्रों से SPSS सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके की गई थी।
MDA-MB-231 कोशिकाओं का इलाज RuDA और RuDA-NP के साथ 50 μM की सांद्रता में किया गया।ऊष्मायन के 12 घंटे के बाद, कोशिकाओं को 808 एनएम की तरंग दैर्ध्य और 10 मिनट (300 जे/सेमी2) के लिए 0.5 डब्ल्यू/सेमी 2 की शक्ति के साथ एक लेजर के साथ विकिरणित किया गया था।विटामिन सी (वीसी) समूह में, कोशिकाओं को लेजर विकिरण से पहले 0.5 एमएम वीसी के साथ इलाज किया गया था।कोशिकाओं को फिर अतिरिक्त 24 घंटों के लिए अंधेरे में ऊष्मायन किया गया, फिर 30 मिनट के लिए कैल्सीन एएम और प्रोपीडियम आयोडाइड (20 μg / ml, 5 μl) से दाग दिया गया, फिर पीबीएस (10 μl, पीएच 7.4) से धोया गया।सना हुआ कोशिकाओं के चित्र।