文献：

An Integrated Strategy for Rapid Hemostasis during Tumor Resection and Prevention of Postoperative Tumor Recurrence of Hepatocellular Carcinoma by Antibacterial Shape Memory Cryogel

文献链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.202101356

作者：Yongping Liang , Meng Li , Ying Huang , Baolin Guo

相关产品：HMME（血卟啉单甲醚）

原文摘要：

The inevitable bleeding during tumor resection greatly increases the risk of tumor recurrence caused by metastasis of cancer cells with blood, and hemostasis and prevention of post-operation tumor recurrence is still a challenge. However, a biomaterials approach for rapid hemostasis during tumor resection and simultaneous prevention of tumor recurrence is rarely reported. Here, zeolitic imidazolate framework (ZIF-8) nanoparticle-enhanced multinetwork cryogels are proposed which provide an integrated treatment regimen for rapid hemostasis through intraoperative blood trigger shape recovery and enhanced coagulation, and prevention of postoperative cancer recurrence via sonodynamic anticancer in a hepatocellular carcinoma model. A series of antibacterial shape memory multifunctional cryogels are synthesized based on glycidyl methacrylate-functionalized quaternized chitosan (QCSG), dopamine-modified hyaluronic acid (HA-DA), and hematoporphyrin monomethyl ether (HMME)-loaded dopamine-modified ZIF-8 (ZDH). Blood loss in different bleeding models confirms good hemostasis of ZIF-8 loading cryogels. Besides, in vitro tests confirm that QCSG/HA-DA/ZDH (QH/ZDH) cryogels significantly killed cancer cells by generating reactive oxygen species under ultrasound. Finally, significantly reduced tumor recurrence after the resection of ectopic hepatocellular carcinoma further confirms the good effect of QH/ZDH cryogels in preventing recurrence by a coordinated strategy of intraoperative hemostasis and postoperative sonodynamic therapy by pH-responsive HMME release, showing great potential in clinical application.  

HMME 是血卟啉单甲醚（Hematoporphyrin Monomethyl Ether）的英文缩写。它是一种卟啉类化合物，是在血卟啉的基础上进行化学修饰得到的产物。卟啉类化合物的基本结构是由四个吡咯环通过亚甲基桥连接而成的大环结构，HMME 在这个基本结构基础上，对其中的一些官能团进行了改造，使其具有了化学和物理性质。化学分子式为C37H42N2O6分子量约为 626.75。其分子结构相对复杂，包含多个不饱和键和杂原子，这些结构特点赋予了它特殊的光学和化学活性。基于HMME的性能，负载多巴胺修饰ZIF-8（ZDH）的合成如下：

图：HMME结构式

ZDH 的制备与 HMME 负载：

将 ZIF - 8 分散在含有多巴胺的缓冲溶液中，在有氧环境下，多巴胺会自聚合并附着在 ZIF - 8 表面。之后将血卟啉单甲醚（HMME）负载到 ZDH 上，可以将 HMME 溶解在合适的有机溶剂中，与 ZDH 混合，在避光条件下搅拌或超声处理一段时间，使 HMME 充分吸附或包埋进 ZDH 中，然后通过离心、洗涤等操作去除游离的 HMME，得到 HMME 负载的 ZDH。

QCSG 与 HA - DA 复合：

将制备好的 QCSG 和 HA - DA 分别溶解在适当的溶剂中，按照一定的质量比或摩尔比混合。可以在搅拌下缓慢滴加其中一种溶液到另一种溶液中，混合均匀后，在室温或适当温度下孵育一段时间，使 QCSG 和 HA - DA 通过静电相互作用、氢键或其他化学作用形成初步的复合结构。

引入 ZDH/HMME：

将负载有 HMME 的 ZDH（ZDH/HMME）加入到上述 QCSG/HA - DA 复合溶液中，继续搅拌或超声处理，使 ZDH/HMME 均匀分散在复合体系中。可以通过调节 pH 值、离子强度等条件来优化复合效果，促进各组分之间的相互作用和稳定复合结构。孵育一段时间后，得到最终的复合体系。

图：机制示意

结论：

该文献成功制备出基于HMME合成的负载多巴胺修饰ZIF-8（ZDH），合成了一系列抗菌形状记忆多功能冷冻凝胶。不同模型证实了加载 ZIF-8 的冷冻凝胶具有良好的止血效果。实验证实了 QH/ZDH 冷冻凝胶通过 pH 响应性 HMME 释放的声动力学Treatment 的协调策略预防复发的良好效果。