论文部分内容阅读
目的:基于非色素生物分子环烯醚萜化合物京尼平(Genipin)和具有抗肿瘤生物活性的酪色亮肽(YSL)以及经两个甘氨酸修饰的酪色亮肽(GGYSL)构建具有光热转化性能的超分子纳米颗粒,验证其理化性质、稳定性和生物安全性进一步用于肝癌的光热治疗,同时探究肽自身抗肿瘤活性是否保留。方法:1.GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的合成:采用简单的水热法将京尼平分别与YSL和GGYSL共价交联并自组装形成GYSL-NPs与GGGYSL-NPs。1.1GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的表征:用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)观察GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的形貌、尺寸稳定性。用马尔文粒度仪测定GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的粒度分布、表面电荷以及稳定性。采用傅里叶红外光谱仪(FTIR)与质谱仪(MS)联合测定GYSL-NPs与GGGYSLNPs的分子结构和组成。采用紫外分光光度计(UV)和荧光光谱仪分别测定GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的紫外到近红外吸收光谱和荧光光谱。采用808nm的红外激光器和热敏测温探头配合测定GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的光热转化性能及稳定性。采用高效液相色谱法验证YSL和GGYSL在胰蛋白酶模拟的体内条件下半衰期较短,无法长期保持有效的血药浓度。1.2 GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的细胞摄取研究:采用激光共聚焦显微镜(GLSM)观察GYSLNPs与GGGYSL-NPs是否可以被肿瘤细胞摄取,设三个实验组:第一组为空白对照组,第二组给予GYSL-NPs160ug/ml,第三组给予GGGYSL-NPs160ug/ml。1.3 GYSL-NPs与GGGYSL-NPs对肝癌细胞的光热治疗:采用MTT检测不同浓度(0.02、0.04、0.08、0.16、0.32mg/ml)的GYSL-NPs与GGGYSL-NPs分别与细胞孵育24h后在有无光照条件下的细胞毒性,进一步采用Evos荧光显微镜以钙黄绿素(Calcein)染色验证0.32mg/ml的GYSL-NPs与GGGYSL-NPs分别与细胞孵育24h后在有无光照条件下的细胞毒性。结果:成功制备了性质稳定的GYSL-NPs与GGGYSL-NPs,SEM和TEM的结果显示二者为大小均一,分散良好的颗粒。GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的直径分别为87±24 nm和63±27 nm,表面电位分别为-32.7±5.2 m V和-18.1±4.8 m V。红外光谱和质谱结果显示Genipin可以通过亲核作用与氨基反应形成N-杂环中间体,YSL或GGYSL和Genipin以1:1的化学计量比共价共轭形成由于反应中氨基的消耗,生成的分子合理地表现出更好的疏水性,从而导致所形成的GYSL与GGGYSL的原位自组装。GYSL-NPs与GGGYSL-NPs显示出从紫外(UV)到近红外(NIR)区域的宽吸收带,特别是发现了550~900nm的强吸收带同时它们在561nm附近都有很好的荧光强度。GYSL-NPs与GGGYSL-NPs的光热性能结果显示:在辐照期间,GYSL-NPs(水中0.5 mg/m L)的温度从25℃快速升高到59.2℃,GGGYSL-NPs(水中0.5 mg/m L)的温度从25℃快速升高到55.6℃。采用文献报道的方法,测定了GYSL纳米颗粒和GGGYSL纳米颗粒的光热转化效率分别为55.7%和50.6%。激光共聚焦显微镜研究了Bel-7402细胞对GYSLNPs或GGGYSL-NPs的摄取。设三个实验组。第一组为空白对照组,第二组给予GYSL-NPs160ug/ml,第三组给予GGGYSL-NPs160ug/ml。第二组和第三组在细胞核蓝色荧光附近出现强红色荧光,远离细胞核的区域没有红色荧光,第一组所有区域都没有红色荧光,说明Bel-7402细胞对GYSL-NPs或GGGYSL-NPs均具有良好的吸收能力。细胞毒性实验结果显示在光照条件下GYSL-NPs或GGGYSL-NPs随着浓度的增加对肿瘤细胞的光热杀伤效果提升,均具有良好的光热治疗效果,同时发现0.32mg/ml的GGGYSL-NPs在没有光照的条件下仍可以杀死25%左右的肝癌细胞。结论:成功制备了两种由无色素生物分子构建的光热纳米药物GYSL-NPs和GGGYSL-NPs,且均具有良好的理化性质、稳定性、生物安全性和光热转化性能,对肿瘤细胞具有良好的光热消融能力。同时GGGYSL-NPs保留了源于YSL的抗肿瘤活性,这种将生物活性肽的抗肿瘤作用与光热疗法相结合的策略,提示我们可以构建更丰富、多功能的肿瘤光热纳米药物。