光催化葉酸納米TiO2復(fù)合物靶向殺傷癌細(xì)胞效應(yīng)及與生物大分子相互作用研究.pdf

1、目的：制備具有生物特異性靶向的葉酸靶向納米TiO2復(fù)合物(folicacidtargetednano-TiO2，F(xiàn)-TiO2)，在體外進(jìn)行光催化殺傷腫瘤細(xì)胞及經(jīng)葉酸受體介導(dǎo)的靶向性實(shí)驗(yàn)，初步探討其作用機(jī)制。通過研究納米TiO2與血清白蛋白的相互作用了解納米TiO2在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)和消除等安全性問題。
　　 方法：以化學(xué)吸附法制備F-TiO2，采用UV、FTIR、XRD、TEM和Zeta電位粒度儀對(duì)所制備的復(fù)合物進(jìn)行表征；選用葉酸受體

2、表達(dá)陽性FR(+)胃癌SGC-7901細(xì)胞及葉酸受體表達(dá)陰性FR(-)肝癌HepG-2細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，用MTT法觀察F-TiO2光催化作用下對(duì)細(xì)胞的殺傷作用；利用游離葉酸能與F-TiO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合葉酸受體，考察F-TiO2是否具有經(jīng)葉酸受體介導(dǎo)的靶向性；采用流式細(xì)胞儀(FCM)檢測(cè)F-TiO2對(duì)細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期的影響；以羅丹明123(Rh123)作為熒光指示劑檢測(cè)細(xì)胞線粒體膜電位(MMP)的變化；以牛血清白蛋白為靶分子，考察納米Ti

3、O2與牛血清白蛋白(BSA)作用前后紫外吸收差光譜的變化，從而判斷其是否發(fā)生相互作用；采用聚丙烯酰胺凝膠電泳考察納米TiO2對(duì)牛血清白蛋白結(jié)構(gòu)的損傷；利用熒光光譜法考察納米TiO2對(duì)牛血清白蛋白的猝滅機(jī)制和結(jié)合參數(shù)及相互作用力類型，同時(shí)考察三種稀土離子La3+、Gd3+和Yb3+對(duì)納米TiO2與牛血清白蛋白相互作用的影響。
　　 結(jié)果：本文成功制備F-TiO2，XRD和TEM表征結(jié)果顯示其粒徑較小，顆粒分布比較均勻，Zeta粒度

4、儀顯示其具有良好的分散穩(wěn)定性。F-TiO2對(duì)FR(-)HepG-2細(xì)胞毒性作用很弱，而光催化作用下F-TiO2對(duì)FR(+)SGC-7901細(xì)胞較納米TiO2具有較高的抑制率且殺傷作用能被過量的外源性游離葉酸所抑制，此結(jié)果表明F-TiO2具有良好的靶向作用。流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果表明，SGC-7901細(xì)胞周期阻滯于G2/M期，HepG-2細(xì)胞周期阻滯于G0/G1期；光催化F-TiO2使SGC-7901細(xì)胞和HepG-2細(xì)胞的MMP均顯著降低；

5、納米TiO2導(dǎo)致BSA的內(nèi)源熒光猝滅，其猝滅機(jī)制主要為靜態(tài)猝滅和非輻射能量轉(zhuǎn)移；凝膠電泳結(jié)果表明，納米TiO2未對(duì)BSA的結(jié)構(gòu)造成明顯損傷，由熱力學(xué)數(shù)據(jù)確定其作用力主要為氫鍵和范德華力；稀土離子的存在使納米TiO2與BSA的結(jié)合常數(shù)、結(jié)合距離和熱力學(xué)參數(shù)發(fā)生改變，但結(jié)合位點(diǎn)數(shù)和作用力類型基本不變。
　　 結(jié)論：F-TiO2在光催化作用下，能經(jīng)葉酸受體介導(dǎo)，靶向作用于腫瘤細(xì)胞，同時(shí)對(duì)葉酸受體表達(dá)陰性的癌細(xì)胞殺傷作用較小，從而極大地

6、提高了其殺傷癌細(xì)胞的選擇性，增強(qiáng)了其體內(nèi)應(yīng)用的安全性；納米TiO2在光催化作用下，通過抑制癌細(xì)胞DNA合成，阻滯細(xì)胞周期和降低線粒體膜電位從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡可能是其作用機(jī)制之一；有/無稀土離子存在下，納米TiO2與BSA均存在較強(qiáng)的結(jié)合，但未對(duì)BSA的結(jié)構(gòu)造成明顯損傷。三種稀土離子La3+、Gd3+和Yb3+參與納米TiO2與BSA結(jié)合過程的方式不同，其中La3+和Gd3+以“離子架橋”方式參與其結(jié)合過程，Yb3+以“同位取代”方式競(jìng)爭(zhēng)納