以富勒烯(C60)納米材料為載體的腫瘤光動力學治療的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的抗腫瘤治療相比，光動力學治療（PDT）具有更低的外周毒性，是近些年來引起廣泛關(guān)注，并且比較有前途的治療手段之一，其中光敏劑是 PDT的主要組成部分。理想的光敏劑應(yīng)具備良好的生物相容性，避光低毒性，以及高效產(chǎn)生活性氧（ROS）的能力。富勒烯（C60）具有獨特的光物理學性質(zhì)：在UV或者可見光的照射下，C60分子可以轉(zhuǎn)變?yōu)榧ぐl(fā)的三線態(tài)，產(chǎn)生單線態(tài)或者其他形式的ROS，C60的這一特性，使其具有作為光敏劑應(yīng)用的潛力。但是C60本身是疏水

2、性的，限制了其在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用，本研究制備了多種可水中分散的 C60納米衍生物，考察衍生物光動力學抗腫瘤活性，誘導(dǎo) ROS產(chǎn)生的能力；將 C60納米材料與臨床使用的光敏劑結(jié)合，構(gòu)建光敏劑的納米給藥系統(tǒng)，增強光療效果；并且進一步構(gòu)建以 C60衍生物為基礎(chǔ)的緩釋載藥體系，將化療與PDT統(tǒng)一在同一個給藥體系中。
　　1、 C60氨基酸衍生物的光動力學治療研究
　　C60分子是缺電子型的大π共軛體系，許多親核試劑均可與C60分子

3、發(fā)生加成反應(yīng)，為提高 C60的生物相容性，采用化學修飾的方法制備多種水溶性 C60氨基酸納米衍生物。其中，C60-L-苯丙氨酸衍生物（C60-L-phe）和C60-甘氨酸衍生物（C60-gly）具有高效的光動力學活性。光照條件下，可切割質(zhì)粒 DNA；抑制SGC-7901細胞系，MCF-7細胞系，SMMC-7721和PC3細胞系的增殖；并且誘導(dǎo) SGC-7901細胞系，MCF-7細胞系，SMMC-7721細胞系凋亡；同時對細胞的周期分布有

4、影響。利用活性氧探針DCFH-DA，可觀測到腫瘤細胞中的綠色熒光，提示衍生物可誘導(dǎo)細胞中ROS的產(chǎn)生。另外C60-L-phe和C60-gly可上調(diào)MCF-7細胞中的磷酸化p38MAPK激酶水平，NAC可抑制衍生物誘導(dǎo)的p38MAPK的磷酸化激活，并且SB203580可抑制衍生物誘導(dǎo)的細胞凋亡，提示C60氨基酸納米衍生物可通過誘導(dǎo) ROS的產(chǎn)生，激活 p38MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進而導(dǎo)致腫瘤細胞損傷。
　　2、5-氨基酮戊酸修飾的C

5、60納米給藥系統(tǒng)體外及體內(nèi)光動力學治療研究
　　為提高5-氨基酮戊酸（5-ALA）穿透生物膜的能力，并改善C60的水溶性，采用化學修飾的方法制備粒徑80-100nm的C60-5-ALA水溶性納米衍生物，并考察其體內(nèi)和體外光動力學治療腫瘤效果。與單純的5-ALA相比，納米衍生物可誘導(dǎo) B16-F10細胞和 C57/6荷瘤小鼠腫瘤組織中產(chǎn)生更多的具有光動力活性的內(nèi)源性原卟啉IX（PpIX），并且腫瘤組織中內(nèi)源性PpIX水平明顯高于其他

6、器官中PpIX水平(p<0.05)。體外細胞實驗和在體荷瘤小鼠實驗中，均可觀察到內(nèi)源性PpIX表達量在4h左右達到峰值。體內(nèi)及體外PDT試驗結(jié)果表明，C60-5-ALA增強5-ALA光療效果，并且靶向分布于腫瘤組織中，抑制腫瘤生長，且毒性較低。
　　3、以富勒烯/聚乳酸為載體的多功能可植入微球的制備及其光動力學治療的研究
　　將可生物降解的聚乳酸（PLA）通過酯鍵連接于C60-L-phe衍生物外表面，獲得新的C60-phe-

7、PLA復(fù)合物，該復(fù)合物可通過分散-溶媒擴散法自團聚制備多功能微球。本研究以米托蒽醌（MTX）為模型藥物，通過正交試驗設(shè)計，優(yōu)化處方，制備可植入載藥緩釋微球。體外釋藥實驗顯示，該微球可在15d中持續(xù)緩慢釋放藥物，無突釋現(xiàn)象，并且光照對藥物釋放無明顯影響。C57BL/6荷瘤小鼠采用瘤部位植入給藥后，不引起排異反應(yīng)，組織分布實驗顯示，MTX主要分布在瘤組織中，而心、肝、脾、肺和腎等重要器官中分布量較少。載藥微球植入給藥后可發(fā)揮光療協(xié)同化療作用