基于过氧化氢的功能纳米材料的设计合成与抗肿瘤研究

发布时间：2021-06-22 07:23

　　纳米科技的发展为治疗恶性肿瘤提供了新的机遇。纳米材料以其巨大的比表面积、丰富的物理化学性质、易于表面修饰与改性等特点,在抗癌药物的负载运输以及纳米前药的设计合成等方面具有天然的优势。许多纳米材料不仅具有较好的生物相容性,还能显著降低化疗过程中的药物毒副作用。H2O2作为一种强效的诱导细胞死亡的化学药物,其在肿瘤治疗领域具有极大的发展前景;然而,H2O2相对较差的化学稳定性制约了它的临床应用。通过纳米技术将H2O2纳米化,转变成更加稳定的纳米颗粒,同时保留其活性组分,并实现H202在特定部位的可控释放,这种策略将为H2O2分子在肿瘤治疗领域的发展和临床转化迎来新的活力。本论文以H2O2为研究对象,设计合成了多种基于H2O2的新型功能纳米材料,系统研究了它们的抗肿瘤性能,并以提高肿瘤治疗效率为目标,对基于H2O2的纳米材料进行结构优化和功能改进。主要研究内容如下:（1）基于肿瘤微环境响应的过氧化氢发生器用于肿瘤治疗。通过前期实验探索研究,成功筛选出一类能够稳定负载H2O2的纳米载体材料:层状双金属氢氧化物（LDH）。这类纳米载体材料通过强烈的化学配位作用而非物理静电吸附作用,实现了 H20... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所)上海市

【文章页数】：147 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．１肿瘤微环境中的主要成分及其特点

望发现在体外检测和药物开发中可靠的代谢靶点［４５］。??在肿瘤细胞代谢过程中，细胞内氧化还原状态的变化对细胞信号传导和细胞??死亡调控起到关键的作用（图１．２ｂ）。活性氧（ｒｅａｃｔｉｖｅ?ｏｘｙｇｅｎ?ｓｐｅｃｉｅｓ，ＲＯＳ）??作为一类自由基，包括单线态氧，超氧阴离子，过氧化氢（Ｈ２０２）和羟基自由基??（？０Ｈ）等，它们是在所有细胞正常代谢过程中引起氧化还原状态变化的一类副??产物［４９］。根据它们性质和浓度的不同，会对下游的代谢信号通路产生相应的影响。??对肿瘤细胞增殖而言，ＲＯＳ产生的影响自相矛盾。一方面，ＲＯＳ通过激活转录??因子或抑制肿瘤抑癌基因，使正常细胞转化为癌细胞［５０］。另一方面，ＲＯＳ水平??升高又会通过刺激促凋亡信号来抑制癌症发展，导致肿瘤细胞死亡［５１］。事实上，??由于肿瘤细胞快速增殖的特性，其细胞内能量代谢和蛋白翻译组装速度异常加??快

确评估Ｈ２０２的含量仍然具有极大的挑战性［６３＿６６］。??Ｈ２０２在细胞内主要来源于氧分子的单电子还原，形成超氧阴离子；再经超??氧化物歧化酶催化生成Ｈ２〇２?（图１．３）。这一过程也伴随有不需酶参与的自发歧??化反应［６７］。在几种超氧化物歧化酶中，ＮＡＤＰＨ?（烟酰胺腺嘌呤磷酸二核苷酸的??还原形式）氧化酶作用最为显著，它主要在活化的单核细胞或巨噬细胞中产生，??由生长因子和细胞因子调控发挥作用，以催化产生Ｈ２０２并引发氧化爆发用于抗??菌防御。此外，其它细胞也能受激产生ＮＡＤＰＨ氧化酶，进而生成Ｈ２〇２用于信??号传导。Ｈ２０２的另一源头来自于线粒体呼吸链中的超氧化物自由基，它由细胞??色素ｂｃｌ复合物（复合物ＩＩＩ）或者复合物Ｉ介导产生［％。此外，Ｈ２〇２还能通过??其它酶源直接催化产生，这些氧化酶在特定的细胞类型或特定亚细胞器中起作??用


本文编号：3242410