MoOx@F127纳米片的合成及其抗肿瘤作用的研究

发布时间：2020-05-27 07:40

【摘要】：传统的癌症治疗手段主要有:化疗、放疗和手术治疗,其中化疗通常是采用各种干扰细胞分裂的药物来杀死肿瘤细胞,放疗则是采用高能量的射线来杀死射线敏感的癌细胞。化疗和放疗的特异性较差,在杀死癌细胞的同时也会损害正常细胞,其毒副作用明显,此外长时间的化疗还会产生肿瘤耐药性。而手术治疗风险大、不彻底、易复发。因此开发特异性高、毒副作用低、治疗效率高的新型抗肿瘤方法具有重大意义。光热治疗是新兴的非侵入性肿瘤治疗方法,是利用分布在肿瘤组织的光吸收剂与近红外光相互作用将光能转换为热能,产生肿瘤局部高温而杀死肿瘤细胞。相比于正常细胞,肿瘤细胞对突然的升温更为敏感且耐受性差,当温度升至40°C-42℃时肿瘤细胞就会严重受损并在短时间内死亡,而周围正常细胞不会受损。部分光吸收剂在用作光热治疗剂的同时还可用作药物载体,将载有抗肿瘤药物的光吸收剂用于机体后,在外部近红外光照射下可以实现化疗和光热治疗协同抗肿瘤作用,从而提高肿瘤治疗效果,降低化疗药物剂量、降低治疗毒副作用。基于此,本课题制备了具有良好生物安全性、强光热转换效应、高载药量及pH依赖性生物降解的多功能纳米复合物(F127修饰的氧化钼纳米片,MoOx@F127),并将其用作光热治疗剂和药物载体,在细胞及动物水平均实现了肿瘤的化疗和光热多模式治疗。通过一锅水热法(one-pot hydrothermal method)合成了具有较大粒径的疏水性单层MoOx纳米材料,探针超声法将其破碎为纳米碎片,然后用生物大分子F127对其进行修饰得到亲水性纳米片MoOx@F127。采用红外图谱、热重分析(TGA)及原子力显微镜(AFM)确证了 MoOx@F127纳米片的成功合成,采用AFM和透射电子显微镜(TEM)对MoOx和MoOx@F127纳米片的物理形态和粒径进行了考察,并通过动态光散射法(DLS)对MoOx@F127纳米片的表面电荷及水化粒径进行了考察,结果表明制备的MoOx@F127纳米片为单层片状结构、厚度约1.5 nm、粒径约90 nm、Zeta电位约-14.7 mV、F127所占比重约20.79%。MoOx@F127纳米片可以在多种生理介质中均匀稳定分散,且MoOx和MoOx@F127纳米片在近红外区域均有强吸收,表明F127的修饰不会改变MoOx纳米片的光热性质。对MoOx@F127纳米片的理化性质进行了考察,结果表明MoOx@F127纳米片在体外具有良好的光热转换效应、光热稳定性和重复性,并且具有pH依赖生物可降解性,可避免体内蓄积而引起毒性。选用疏水性药物多柔比星(DOX)为模型药物,考察研究了 MoOx@F127纳米片的载药及体外释药能力,结果显示MoOx@F127纳米片对DOX(WDOX/WMoOx=255.0%)具有高的载药率和近红外响应性释药能力。对制备的MoOx@F127和MoOx@F127/DOX两种纳米片进行了体外细胞学研究,通过MTT法证实适宜浓度的MoOx@F127纳米片生物安全性良好,不具有细胞毒性。通过荧光显微镜考察了人乳腺癌细胞MCF-7对MoOx@F127/DOX纳米片的摄取情况以及近红外光照射对MoOx@F127/DOX纳米片细胞内药物释放的影响,结果表明MoOx@F127纳米片作为药物载体可显著增强DOX的细胞摄取并且近红外光可以触发并加速细胞内MoOx@F127/DOX内的DOX释放。最后通过MTT法初步验证了 MoOx@F127/DOX纳米片可以在细胞水平上实现化疗与光热治疗联合抗肿瘤作用。大鼠体内药物代谢动力学实验结果显示,将DOX包载到MoOx@F127纳米片上后,可以显著提高或延长DOX的药时曲线下面积、血药浓度、T1/2及平均滞留时间,显著提高了 DOX的血液循环时间,可以克服游离DOX半衰期短易被机体清除的问题,提高了 DOX的生物利用度。安全性评价实验结果表明MoOx@F127(20mg/kg)纳米片具有良好的体内生物安全性。荷瘤小鼠的体内光热成像实验结果表明MoOx@F127和MoOx@F127/DOX纳米片均具有良好的体内光热转换效应和高效的肿瘤靶向富集能力。荷瘤小鼠的肿瘤抑制实验结果表明,MoOx@F127DOX纳米片结合近红外光照射可以在肿瘤部位产生高热,同时触发并加速抗癌药物DOX的释放,表现出光热治疗和化疗相联合的双重抗肿瘤作用。综上所述,本课题制备的MoOx@F127纳米片具有良好生物安全性,可以在细胞水平和动物水平实现化疗和光热治疗协同抗肿瘤作用;并且可以在生物体内降解排出避免蓄积引起毒性,在生物医学应用中表现出巨大潜力。
【图文】：

２．１红外图谱逡逑取适量Ｆ１２７，邋ＭｏＯｘ和ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７，溴化钾压片后采用傅立叶红外分光光逡逑度计在６５０－４０００邋ｃｎｆ１进行扫描，其结果如图１－２。逡逑８0．＾邋＼邋0逡逑＼逦／逦Ａ邋ｆ＼逦Ａ邋／逡逑ｓｏ－逦１邋ｒｌ逦ｉＪ４—ａ邋／Ｖｉ．逡逑：：逦１／逦Ｍｍ逡逑ｉ，邋ｆ逦逦逡逑２０；逦Ｖ逦逡逑４０００逦３５００逦３０００逦２５００逦２０００逦１５００逦１０００逦５００逡逑Ｗａｖｅｎｕｍｂｅｒ（ｃｍ邋”逡逑图１－２Ｆ１２７、ＭｏＯｘ和ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７的红外图谱（见实验记录０００２０７２－ｐ４）逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋ＦＴ－ＩＲ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋ｏｆ邋ＦＩ邋２７，邋ＭｏＯｘ邋ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ邋ａｎｄ邋ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７邋ｎａｎｏｓｈｅｅｔｓ逡逑２０逡逑

逦山东大学硕士学位论文逦逡逑Ｆ１２７的红外图谱中Ｆ１２７的特征吸收峰为１４００邋ｃｍ—１左右和９００邋ｃｍ—１左右的逡逑几个峰；ＭｏＯｘ的红外图谱中２９５０邋ｃｍ＿１和２８８０邋ｃｎＴ１两个峰是ＭｏＯｘ的特征吸收逡逑峰；ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７的红外吸收光谱上同时出现了邋Ｆ１２７和ＭｏＯｘ的特征吸收峰，，逡逑其中Ｆ１２７修饰到ＭｏＯｘ上后其特征吸收峰发生了红移。Ｆ１２７、ＭｏＯｘ和逡逑ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７的红外图谱结果表明ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７的成功合成。逡逑２．２热重分析逡逑为了考察在ＭｏＯｘ＠Ｆ１２７纳米片中Ｆ１２７所占的比重，对Ｆ１２７、ＭｏＯｘ和逡逑Ｍ0Ｏｘ＠Ｆ１２７纳米片进行了邋ＴＧＡ分析。升温范围为２０°Ｃ到８００°Ｃ，升温速率为逡逑１０°Ｃ／ｍｉｎ。结果如图邋１－３。逡逑＜＞／0邋１邋Ｆｉｙ，逦逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R914;R96

【参考文献】

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1 刘腾;程亮;刘庄;;二维过渡金属硫族化合物在生物医学中的应用[J];化学学报;2015年09期

本文编号：2683192