目前臨床上廣泛使用的抗癌藥物仍為人工合成的,這些藥物在治療癌癥的同時(shí)均有很大的副作用。發(fā)展能夠在臨床廣泛使用的天然抗癌藥物變得非常迫切。
青蒿素最初是從草藥青蒿中分離出來(lái)的安全有效的抗瘧藥物,之后被發(fā)現具有抗癌作用。它抗癌作用的分子機理主要是通過(guò)Fe2+裂解青蒿素的過(guò)氧橋結構產(chǎn)生大量的自由基。但是腫瘤細胞中的Fe2+含量與紅細胞中相比仍然比較低。因此要提高青蒿素的抗癌效率就必須額外引入Fe2+。
此外,由于青蒿素不溶于水,在油中溶解度也不大,導致其生物醫學(xué)應用受到限制。為了使青蒿素充分發(fā)揮抗腫瘤作用,并作為一種天然抗癌藥物在臨床上得到廣泛應用,就必需將青蒿素和Fe2+同時(shí)輸送到腫瘤病灶,并在細胞內環(huán)境下釋放,產(chǎn)生大量自由基。
針對上述問(wèn)題,制備出一種具有多孔結構的Fe3O4@C/Ag@mSiO2納米粒子。利用該材料的高比表面積,實(shí)現了高的藥物裝載量。該納米粒子藥物載體內的Fe3O4核是由很多尺寸小于10納米的超順磁Fe3O4納米晶體組成的,利用納米材料的表面效應和腫瘤細胞內溶酶體等酸性微環(huán)境,載體粒子就會(huì )在腫瘤細胞內同時(shí)釋放出青蒿素和Fe2+,Fe2+裂解青蒿素中的過(guò)氧橋產(chǎn)生自由基,破壞腫瘤細胞的蛋白質(zhì)、DNA、細胞膜,最終殺死腫瘤細胞。
科研人員用Fe2+試劑盒檢測HeLa細胞(亦稱(chēng)實(shí)驗用增殖表皮癌細胞)內的Fe2+含量,發(fā)現在和Fe3O4@C/Ag@SiO2納米粒子一起培養24小時(shí)后,細胞內Fe2+含量從0升高到2.765nmol/L。細胞毒性測試顯示被Fe3O4@C/Ag@SiO2納米粒子裝載的青蒿素對腫瘤細胞生長(cháng)的抑制率比單獨青蒿素的抑制率高,而且與目前臨床上使用的合成廣譜抗癌藥物鹽酸阿霉素(DOX)在同等測試條件下對腫瘤生長(cháng)的抑制率相當。
該研究為實(shí)現天然藥物青蒿素在臨床抗腫瘤治療應用上開(kāi)辟了一條新途徑。
上述研究得到了教育部、國家自然科學(xué)基金委大科學(xué)裝置聯(lián)合基金項目的支持。
(實(shí)習編輯:莊智偉)