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与传统的抗肿瘤治疗相比,光动力学治疗(PDT)具有更低的外周毒性,是近些年来引起广泛关注,并且比较有前途的治疗手段之一,其中光敏剂是PDT的主要组成部分。理想的光敏剂应具备良好的生物相容性,避光低毒性,以及高效产生活性氧(ROS)的能力。富勒烯(C60)具有独特的光物理学性质：在UV或者可见光的照射下,C60分子可以转变为激发的三线态,产生单线态或者其他形式的ROS,C60的这一特性,使其具有作为光敏剂应用的潜力。但是C60本身是疏水性的,限制了其在生物医学领域的应用,本研究制备了多种可水中分散的C60纳米衍生物,考察衍生物光动力学抗肿瘤活性,诱导ROS产生的能力；将C60纳米材料与临床使用的光敏剂结合,构建光敏剂的纳米给药系统,增强光疗效果；并且进一步构建以C60衍生物为基础的缓释载药体系,将化疗与PDT统一在同一个给药体系中。1 C60氨基酸衍生物的光动力学治疗研究C60分子是缺电子型的大π共轭体系,许多亲核试剂均可与C60分子发生加成反应,为提高C60的生物相容性,采用化学修饰的方法制备多种水溶性C60氨基酸纳米衍生物。其中,C60-L-苯丙氨酸衍生物(C60-L-phe)和C60-甘氨酸衍生物(C60-gly)具有高效的光动力学活性。光照条件下,可切割质粒DNA:抑制SGC-7901细胞系,MCF-7细胞系,SMMC-7721和PC3细胞系的增殖；并且诱导SGC-7901细胞系,MCF-7细胞系,SMMC-7721细胞系凋亡；同时对细胞的周期分布有影响。利用活性氧探针DCFH-DA,可观测到肿瘤细胞中的绿色荧光,提示衍生物可诱导细胞中ROS的产生。另外C60-L-phe和C60-gly可上调MCF-7细胞中的磷酸化p38MAPK激酶水平,NAC可抑制衍生物诱导的p38MAPK的磷酸化激活,并且SB203580可抑制衍生物诱导的细胞凋亡,提示C60氨基酸纳米衍生物可通过诱导ROS的产生,激活p38MAPK信号转导通路,进而导致肿瘤细胞损伤。25-氨基酮戊酸修饰的C60纳米给药系统体外及体内光动力学治疗研究为提高5-氨基酮戊酸(5-ALA)穿透生物膜的能力,并改善C60的水溶性,采用化学修饰的方法制备粒径80-100nm的C60-5-ALA水溶性纳米衍生物,并考察其体内和体外光动力学治疗肿瘤效果。与单纯的5-ALA相比,纳米衍生物可诱导B16-F10细胞和C57/6荷瘤小鼠肿瘤组织中产生更多的具有光动力活性的内源性原卟啉Ⅸ (PpⅨ),并且肿瘤组织中内源性PpⅨ水平明显高于其他器官中PpⅨ水平(p<0.05)。体外细胞实验和在体荷瘤小鼠实验中,均可观察到内源性PpⅨ表达量在4h左右达到峰值。体内及体外PDT试验结果表明,C60-5-ALA增强5-ALA光疗效果,并且靶向分布于肿瘤组织中,抑制肿瘤生长,且毒性较低。3以富勒烯/聚乳酸为载体的多功能可植入微球的制备及其光动力学治疗的研究将可生物降解的聚乳酸(PLA)通过酯键连接于C60-L-phe衍生物外表面,获得新的C60-phe-PLA复合物,该复合物可通过分散-溶媒扩散法自团聚制备多功能微球。本研究以米托蒽醌(MTX)为模型药物,通过正交试验设计,优化处方,制备可植入载药缓释微球。体外释药实验显示,该微球可在15d中持续缓慢释放药物,无突释现象,并且光照对药物释放无明显影响。C57BL/6荷瘤小鼠采用瘤部位植入给药后,不引起排异反应,组织分布实验显示,MTX主要分布在瘤组织中,而心、肝、脾、肺和肾等重要器官中分布量较少。载药微球植入给药后可发挥光疗协同化疗作用,增强抗肿瘤活性,使瘤体积明显缩小。