论文部分内容阅读
光热治疗(Photothermal Therapy, PTT)是一种利用光热转化材料在近红外(Near infrared,NIR)激光照射下产热来杀伤肿瘤细胞的技术,该技术在肿瘤治疗上展现了良好的应用前景。但是,由于热量分布的不均匀导致部分区域的热量不足以杀伤全部肿瘤细胞,仅仅通过光热治疗很难完全根治肿瘤。在NIR激光照射下,理想的光热转化材料应该具备高效的光热转化效率。在本研究中,我们制备了一种新型的核壳金纳米材料,即以阿霉素为内核,金为外壳(阿霉素-金核壳纳米粒,DOX-Au core-shell nanoparticles, DAuNS).这种新型的纳米粒载药方式,是在中空金纳米粒(hollow gold nanoparticles, HAuNS)合成的基础上进行了简单的调整,主要包括稳定剂由柠檬酸钠换成PVPK12和在金纳米粒形成过程中加入盐酸阿霉素(doxorubicin hydrochloride, DOX-HCl),实现金纳米粒的形成和药物的装载一步完成。所合成的纳米粒尺寸可控、粒径分布均匀,并且具备双重的抗肿瘤功效——近红外光介导下的热疗和化疗功效。该新型核壳金纳米粒,又称阿霉素-金核壳纳米粒(DOX-Au core-shell nanoparticles, DAuNS),其粒径为58.6±1.6 nm,多分散系数PI为0.0412,电位为14.6±0.5 mV。和传统的中空金纳米粒或者阿霉素@中空金纳米复合物(DOX@HAuNS)相比,在相同的金浓度和NIR光照条件下,DAuNS显示显著增强的表面等离子共振吸收(surface plasmon resonance absorption)特性,可以产生更多的热量,从而发挥更强的光热抗肿瘤功效。在相同的金浓度和NIR条件下,体外光热转化实验中,DAuNS和HAuNS分别可以达到70和55℃；体内光热转化实验中,分别可以达到60和50℃。再者,由于阿霉素的装载,DAuNS呈现更加稳定的光热偶联特性(photothermal coupling property).体外稳定性实验数据显示,在多次NIR激光照射后,DAuNS在NIR区域(-800 nm)的光谱特性没有发生明显的变化,透射电子显微镜结果证实其形态保持完整。此外,在NIR光介导下产生的热量将触发阿霉素快速且持续地释放出来而发挥化学治疗的功效,并且释放含量与环境的pH条件相关。在体外释放实验研究中,NIR光介导下,在肿瘤微环境(pH=5.5)能实现阿霉素最大限度的释放,9h内阿霉素的累积释放含量超过90%；而在没有NIR光照射下的正常环境(pH=7.4),阿霉素的释放百分含量不足35%。光热治疗联合化学药物治疗,有助于更加彻底地杀灭肿瘤细胞。抗肿瘤药效学研究结果也表明,在NIR激光介导下,DAuNS显示出最为优良的抗肿瘤功效,这主要归因于它增强的光热作用和热疗联合化疗的双重抗肿瘤功效。本研究的新型纳米材料DAuNS,结合NIR激光可以实现联合的增强抗肿瘤功效,这将对抗肿瘤研究具有重要的参考价值。