基於富勒烯的納米光敏劑的設計合成與抗腫瘤活性

《基於富勒烯的納米光敏劑的設計合成與抗腫瘤活性》是依託鄭州大學，由張靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於富勒烯的納米光敏劑的設計合成與抗腫瘤活性
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：張靜
• 依託單位：鄭州大學

項目摘要

高效的光敏劑對腫瘤防治有非常重要的意義，利用富勒烯量子產額高、光敏性等獨特的生物學活性以及納米顆粒的特性，設計合成三種新型的基於不同結構富勒烯衍生物的納米光敏劑。其一是雙加成的富勒烯吡咯烷，二為富勒烯雙加成胺基酸，篩選出合成方法簡便、性能良好的納米光敏劑。第三種為富勒烯修飾的RGD肽，利用RGD肽的導向性，得到一類新型的腫瘤靶向光敏劑；套用該方法，可變換連結的多肽序列得到不同特性的靶向光敏劑。比較研究它們對細胞生長增值的影響、細胞毒性及光敏性等抗腫瘤活性及機制研究，篩選出具有突出光致細胞毒性的富勒烯衍生物，可得新型高效的光敏劑，為闡明富勒烯光動力療法機制奠定理論基礎，為富勒烯衍生物的醫學生物和抗腫瘤藥物的分子設計提供一些新的思路與參考數據，具有重要的科學意義和潛在的套用價值。

結題摘要

高效的光敏劑對腫瘤防治有非常重要的意義，利用富勒烯量子產額高、光敏性等獨特的生物學活性以及納米顆粒的優良特性，設計合成製備了三種新型的基於不同結構富勒烯衍生物的納米光敏劑，目前國內外還未見文獻報導。其一是合成了富勒烯雙加成吡咯烷的四種同分異構體，二為富勒烯雙加成胺基酸，第三種為富勒烯修飾的RGD肽，利用RGD肽的導向性，得到一類新型的腫瘤靶向光敏劑；建立了富勒烯雙加成胺基酸/多肽的合成方法，套用該方法，可變換連結的多肽序列得到不同特性的靶向光敏劑。 建立了富勒烯衍生物納米顆粒水懸液的製備方法，將化學修飾與納米顆粒水懸液相結合，方法簡單易行，納米體系均勻穩定。製備了包括n-Fpy、n-Fbpy、n-FD、n-FV、n-FbD、n-FbG、n-FbV、n-FP、n-FbP等納米顆粒水懸液，表征顯示製備的納米顆粒水溶液具有很好的形貌特徵和分散性質；適合套用於醫學生物學研究，為富勒烯衍生物在納米醫學及腫瘤光動力學療法中的開發套用提供技術支持。 比較研究了製備的納米光敏劑對細胞生長增值的影響、細胞毒性及光敏性等抗腫瘤活性及機制，結果顯示本項目製備的納米光敏劑光敏性能良好，光照後對細胞的抑制作用顯著提高，將細胞周期阻斷在G2/M期。製備的納米光敏劑均具有超氧陰離子自由基和羥基自由基的清除作用，且具有濃度依賴性，與藥物的抗腫瘤活性密切相關。研究比較了設計合成的不同結構的納米光敏劑的細胞毒性及抗腫瘤活性，篩選出具有突出光致細胞毒性的富勒烯衍生物。富勒烯雙加成吡咯烷的四種同分異構體中n-Fbpy2性能最優，FbD優於FbG,富勒烯雙加成衍生物優於相應的單加成衍生物。發現活性基團的性質及加成的位置和構象對其生物學效應也有很大的影響。為闡明富勒烯光動力療法機制奠定理論基礎，為富勒烯衍生物的醫學生物套用和抗腫瘤藥物的分子設計提供一些新的思路與參考數據，具有重要的科學意義和潛在的套用價值。