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(xiàn)具有抗癌作用。它抗癌作用的分子機(jī)理主要是通過(guò)Fe2+裂解青蒿素的過(guò)氧橋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量的自由基。但是腫瘤細(xì)胞中的Fe2+含量與紅細(xì)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(dǎo)致其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)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(yīng)用,就必需將青蒿素和Fe2+同時(shí)輸送到腫瘤病灶,并在細(xì)胞內(nèi)環(huán)境下釋放,產(chǎn)生大量自由基。
針對(duì)上述問(wèn)題,制備出一種具有多孔結(jié)構(gòu)的Fe3O4@C/Ag@mSiO2納米粒子。利用該材料的高比表面積,實(shí)現(xiàn)了高的藥物裝載量。該納米粒子藥物載體內(nèi)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(yīng)和腫瘤細(xì)胞內(nèi)溶酶體等酸性微環(huán)境,載體粒子就會(huì)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)同時(shí)釋放出青蒿素和Fe2+,F(xiàn)e2+裂解青蒿素中的過(guò)氧橋產(chǎn)生自由基,破壞腫瘤細(xì)胞的蛋白質(zhì)、DNA、細(xì)胞膜,最終殺死腫瘤細(xì)胞。
科研人員用Fe2+試劑盒檢測(cè)HeLa細(xì)胞(亦稱實(shí)驗(yàn)用增殖表皮癌細(xì)胞)內(nèi)的Fe2+含量,發(fā)現(xiàn)在和Fe3O4@C/Ag@SiO2納米粒子一起培養(yǎng)24小時(shí)后,細(xì)胞內(nèi)Fe2+含量從0升高到2.765nmol/L。細(xì)胞毒性測(cè)試顯示被Fe3O4@C/Ag@SiO2納米粒子裝載的青蒿素對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制率比單獨(dú)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(cè)試條件下對(duì)腫瘤生長(zhǎng)的抑制率相當(dāng)。
該研究為實(shí)現(xiàn)天然藥物青蒿素在臨床抗腫瘤治療應(yīng)用上開(kāi)辟了一條新途徑。
上述研究得到了教育部、國(guó)家自然科學(xué)基金委大科學(xué)裝置聯(lián)合基金項(xiàng)目的支持。
(實(shí)習(xí)編輯:莊智偉)