第一章 绪 论
1.1 硒的肿瘤化学预防研究进展
1818年，瑞典化学家Berzelis发现了元素硒，他以希腊神话中的月亮女神将其命名为“硒”。140多年后，当Schwarz和Foltz发现微量的硒可以保护老鼠由于肝坏死而导致的维生素E缺乏症后，因此得出硒对于人体健康有重要意义。志愿者通过每天补充亚50 mg的硒酸钠或者硒代蛋氨酸的硒制剂，发现血浆和血细胞内充足的硒可以增强过氧化物酶的活性，这表明功能化的硒对于改善人体健康具有重要意义。在白血细胞和血小板内，硒的补充制剂对含硒酶活性影响的对比实验中发现，在不同功能的细胞中新陈代谢所需的硒也是不一样的。血液中硒浓度的下降会引发许多潜在的健康问题，特别是一些慢性疾病如癌症和心血管疾病等。硒是硒代半胱氨酸 (GPx4) 的组成部分，并且是硒蛋白的活性部分。当对谷胱甘肽过氧化物酶进行短暂的抑制时会引起动物内的硒耗竭，这些都说明了人体内硒的补充是非常重要的。硒是许多代谢途径中的主要成分，包括甲状腺激素代谢，抗氧化防御系统和免疫系统。硒对于人体来说是最基本的元素，也是人体健康不可缺少的元素。
硒也是谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px) 的组成成分，这种酶的作用与维生素E相似，能催化还原性谷胱甘肽 (GSH) 与过氧化物的氧化还原反应，因而可以发挥抗氧化作用。硒能清除体内自由基，排除体内毒素、抗氧化、有效的抑制过氧化脂质的产生，防止血凝块，清除胆固醇，促进免疫球蛋白合成，增强人体免疫功能。尽管其中的机制还未完全阐明，但是硒的补充对人体免疫反应具有重要意义。家禽实验研究表明硒的缺乏将影响细胞和体液免疫反应。数据表明当人体内每日硒摄入量欠佳的话将影响免疫反应。人体血清内的硒含量低于正常水平与自然杀手细胞的低水平密切相关。每日补充硒 (200 mg/每天) 将增加T-淋巴肿瘤细胞的消解和淋巴细胞的增值，增强T-淋巴细胞的免疫反应。大量报道指出成人呼吸窘迫综合征 (ARDS) 和获得性免疫缺乏综合症病人 (AIDS) 与T细胞的损失和艾滋病病毒 (HIV) 的感染阶段的病人体内硒都呈现低水平的状态。显而易见，硒的缺乏被认为是疾病的终极状态表现形式。 因此，硒对于人体免疫功能具有重要影响。
由于硒能抑制脂质过氧化反应，消除自由基的毒害，因此硒对冠心病和动脉粥样硬化具有一定的抑制作用从而保护心肌正常代谢。在缺硒状态下，易引发GSH-PX、SOD活性降低，氧自由基生成过多，从而造成生物膜系统损伤。据流行病学调查，缺硒地区人群的高血压、心脏病和冠心病的死亡率比富硒区高3倍，还发现风湿性心脏病、脑血栓形成和动脉粥样硬化等病也具有高死亡率。补硒能使鼠受损心肌细胞的自由基含量、超微结构、动作电位、膜输入阻抗恢复正常水平。由此可见，硒在维持心血管系统正常结构和功能上起重要作用，其主要通过抗氧化和保护细胞完整来维持心血管细胞的正常功能，自由基、脂质过氧化反应和低密度脂蛋白的氧化在动脉粥样硬化、冠心病、高血压中起重要作用[10]。硒是清除自由基的有效物质，它除清除自由基外，还可以反向调节与肝细胞的生长密切相关的酶，达到保护肝细胞的目的；可见，硒也具有防止肝坏死，保护肝脏的作用。由此可见，硒对人体健康是一种不可缺少的元素。
1.2 纳米技术的生物医学应用
纳米粒子是指粒径在1–100 nm范围内，具有独特的物理和化学性能的材料。纳米粒子所具有的生物特性、高的表面积以及潜在的调制性能，使得纳米材料在分子成像、疾病诊断和治疗表现出优异的性能。近年来，纳米材料在生物医学领域的应用迅速增加，这种新发展的非侵入性的纳米材料在癌症的诊断和治疗上表现出了卓越的潜能。这种新发展的纳米材料在不同疾病的诊断和治疗方面受到了极大的关注，如今在医学研究领域已经越发重要。特定的纳米材料可以用来监控疾病的发展状况，可以测定晕血性病人是否需要输血，或者检测器官组织是否匹配，是否需要进行器官移植等。纳米材料的一个主要优势在于他们是一种非侵入性的诊断工具，另一个能力是作为一种功能探针可以结合多种物质或实现多样化的作用方式，能够达到更高的灵敏度以及进入体内实现深入检测。纳米材料在药物运输系统中的应用也非常理想，具有成为新一代的治疗诊断技术的潜能。分子成像和病变的局部治疗就是利用一种独特的纳米材料来实现的，并可能把当前的医疗模式从单次门诊治疗法向检测与预防治疗相结合的方式转变。纳米材料作为诊断和治疗疾病的工具包括各种类型的材料，如有机 (脂质体、天然或合成聚合物包括树枝状分子和碳纳米管等)、无机材料 (量子点 (QDs) )、金属纳米材料、金属氧化物 (磁铁氧化物、变频纳米荧光粉和沸石) 对纳米材料进行修饰可使其发挥特殊的功能应用于不同的分子影像技术，例如计算机断层扫描(CT)，磁共振成像 (MRI)，单光子发射型计算机断层 (SPECT)，正电子发射断层扫描 (PET)，超声成像，光学成像方法等。纳米材料新颖又独特的应用在疾病治疗方面也具有广泛的开发前景，包括化学治疗、光动力治疗、中子捕获治疗、热疗和磁力治疗等。纳米材料可以将这些治疗技术进行综合设计，实现协同治疗的效果。
第二章 纳米硒负载 5-氟尿嘧啶实现协同增敏………………19
2.1 引言…………………………………………………………19
2.2 实验部分……………………………………………………20
2.3 结果与讨论……………………………………………………24
2.4 总结……………………………………………………………40
本章参考文献………………………………………………………41
第三章 壳聚糖修饰的纳米硒负载阿霉素及其抗肿瘤…………44
3.1 引言………………………………………………………………44
3.2 实验部分………………………………………………………45
3.3 结果与讨论……………………………………………………47
3.4 总结………………………………………………………………55
本章参考文献………………………………………………………57
第四章 靶向性纳米硒的制备及其抗肿瘤活性………………59
4.1 引言………………………………………………………59
4.2 实验部分…………………………………………………61
4.3 结果与讨论…………………………………………………62
4.4 总结………………………………………………………68
本章参考文献…………………………………………………70
第五章 总结与展望 ………………72
第五章 总结与展望
本文包含三种纳米硒体系，分别探讨了纳米硒粒子的制备和抗肿瘤活性机制研究：(1) 以纳米硒 (SeNPs) 作为载体运载 5 氟尿嘧啶 (5FU) 来实现抗癌协同作用；(2) 壳聚糖 (CS) 为稳定剂和包覆剂，将 SeNPs 和阿霉素 (DOX) 牢固的包裹在一起，起到了药物运载的作用。(3) 以 SeNPs 作为载体，CS 作为稳定剂和结合剂，成功制备出了靶向性的 SeNPs-CS-TF 的三层复合体系。
主要研究成果：1. 抗肿瘤小分子 5FU 的存在可以起到维持 SeNPs 的形貌和稳定性的功能。我们的结果也表明 SeNPs 作为载体负载 5FU 的高效率可以实现很好的抗癌协同作用。2. CS 这种生物相容性好、低毒性的高分子聚合物，使得 SeNPs-DOX-CS 不仅可以长时间稳定存在，也大大增加了药物运载的含量，增大了肿瘤细胞中SeNPs 和 DOX 的有效含量。3. 靶向性的 SeNPs-CS-TF，不仅稳定性好，通过一系列化学表征证明了其稳定的化学结构，为将来医药领域的应用打下扎实的基础。总之，纳米硒材料被广泛应用于抗肿瘤研究、分子诊断以及纳米器件等方面。虽然有了较成熟的技术，但是将纳米硒作为药物载体和靶向性硒纳米粒子的制备还是鲜有报道。而我们的研究将引领纳米硒粒子的发展方向，也将为生物医药研究提供科学依据。
参考文献
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