第一章绪论
目前癌症已成为严重威胁人类健康的主要疾病之一。世界卫生组织预测,到2020年,每年新发癌症病人数将达到1500万,癌症将成为新世纪人类的第一杀手。因此,癌症的控制是世界各国政府的卫生战略重点,癌症的综合治疗成为世界所关注的研究热点。在癌症治疗的众多方法中,光动力疗法(Photodynamictherapy,PDT)是一种正在发展中的治疗恶性肿瘤的研究新领域。与手术、化疗、放疗等常规手段相比,它具有安全、有效、副作用小、可协同性、可重复性和相对成本低等优点,在肿瘤的综合治疗中日益显示出重要作用是继手术、化疗、放疗之后的非常有发展前景的肿瘤治疗方法。
1.1光动力疗法概述
PDT的基本原理是指光敏剂分子在特定波长的光照射后发生光化学反应,将光能转化为分子内能,在有氧条件下,产生多种活性氧物质(Reactive oxygen species,ROS),包括单线态氧、超氧阴离子、羟自由基及过氧化氢等等,这些活性氧物质能与蛋白质、酶、核酸等生物大分子以及有机酸、醇、胺、碳水化合物、含氮杂环分子、激素、吡咯、维生素和细胞因子等成分反应产生细胞毒作用,损伤细胞结构或影响细胞功能,使细胞的结构和功能受到严重影响,从而导致细胞凋亡或死亡。其中,以细胞膜、线粒体等部位对其最为敏感。
虽然国内外的专家学者对PDT的作用机制进行了众多努力的研究,但PDT的确切作用机制还没完全阐明。到目前为止,我们只能探讨PDT在生物体内可能的作用机制,就是利用光敏剂的光化学反应,产生多种活性氧物质,通过造成细胞内细胞器的损伤,诱导肿瘤细胞凋亡,造成肿瘤组织微血管急性损伤,增加免疫功能等途径致使肿瘤细胞死亡,从而达到治疗目的。
1.2光敏剂的分类
在光动力作用中,接受光动力作用的物质叫基质,主要有蛋白质、酶、核酸等生物大分子及其组成成分氨基酸和碱基等。其中作用最敏感的部位是蛋白质中的二硫键、核酸中的鸟嘌呤,氨基酸中的色氨酸、酪氨酸、组氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸等,也有研究表明光动力作用的靶区是细胞膜中的脂蛋白。蛋白质、酶、核酸等生物大分子的吸收光谱大多数在紫外区域,对可见光的作用不敏感,因此需要借助于光敏剂,可见光才能启动光动力作用。所以光敏剂是指那些在光敏化过程中起着能量转换作用而自身并不被消耗的物质。PDT的三要素中最为关键的是光敏剂。理想的光敏剂应符合以下特性:单纯化合物、结构明确且性质稳定;光毒性高、暗毒性低;对于较长波长的光(630-800 nm)有较强的吸收能力;单线态氧及其他活性氧物质产量高;对靶组织、靶细胞的选择性高;体内清除快;避光时间短,副作用小等。
第二章壳聚糖-二氢卟吩e6-单壁碳纳米管药物………....................16
2.1引言...............................................................................................16
2.2实验部分......................................................................................17
2.3实验..............................................................................................19
2.4结果与讨论...............................................................................22
第三章壳聚糖-二氢卟吩e6-单壁碳纳米管药物………….............34
3.1引言............................................................................................34
3.2实验部分......................................................................................34
3.3实验...........................................................................................36
3.4结果与讨论................................................................................40
参考文献................................................................................................51
第四章结论..........................................................................................53
第四章结论
本课题结合光敏剂和光动力治疗的发展方向,围绕叶绿素类光敏剂Ce6和SWCNTs作为药物载体在生物医学领域的应用展开研究,主要内容包含以下几个方面:
1.我们通过π-π共轭、范德华力等非共价相互作用构建 Chitosan-Ce6-SWCNTs药物输送系统。SWCNTs和Ce6的反应质量比为1:10,得到Ce6-SWCNTs,再用1mg/mL壳聚糖(在0.05M的醋酸溶液中)改善其水溶性,制备出Chitosan-Ce6-SWCNTs。
2.通过TGA、TEM、SEM、UV-Vis和FTIR等表征了purified SWCNTs以及Chitosan-Ce6-SWCNTs的成功构建。根据Ce6的紫外标准曲线计算出最终所得Chitosan-Ce6-SWCNTs中Ce6的DLC为128%。
3.通过细胞摄取实验,我们验证了Chitosan-Ce6-SWCNTs可以成功的被细胞摄取,与游离Ce6相比能够更快速地进入细胞,并且主要位于细胞质内。
4.通过细胞暗毒性和体外光动力实验,我们得出:在避光的条件下,Chitosan-Ce6-SWCNTs对正常细胞的暗毒性很低;以普通游离光敏剂Ce6为对照,Chitosan-Ce6-SWCNTs对肿瘤细胞杀伤效果较显著。