基于富勒烯的纳米光敏剂的设计合成与抗肿瘤活性

高效的光敏剂对肿瘤防治有非常重要的意义，利用富勒烯量子产额高、光敏性等独特的生物学活性以及纳米颗粒的特性，设计合成三种新型的基于不同结构富勒烯衍生物的纳米光敏剂。其一是双加成的富勒烯吡咯烷，二为富勒烯双加成氨基酸，筛选出合成方法简便、性能良好的纳米光敏剂。第三种为富勒烯修饰的RGD肽，利用RGD肽的导向性，得到一类新型的肿瘤靶向光敏剂；应用该方法，可变换链接的多肽序列得到不同特性的靶向光敏剂。比较研究它们对细胞生长增值的影响、细胞毒性及光敏性等抗肿瘤活性及机制研究，筛选出具有突出光致细胞毒性的富勒烯衍生物，可得新型高效的光敏剂，为阐明富勒烯光动力疗法机制奠定理论基础，为富勒烯衍生物的医学生物和抗肿瘤药物的分子设计提供一些新的思路与参考数据，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。

高效的光敏剂对肿瘤防治有非常重要的意义，利用富勒烯量子产额高、光敏性等独特的生物学活性以及纳米颗粒的优良特性，设计合成制备了三种新型的基于不同结构富勒烯衍生物的纳米光敏剂，目前国内外还未见文献报道。其一是合成了富勒烯双加成吡咯烷的四种同分异构体，二为富勒烯双加成氨基酸，第三种为富勒烯修饰的RGD肽，利用RGD肽的导向性，得到一类新型的肿瘤靶向光敏剂；建立了富勒烯双加成氨基酸/多肽的合成方法，应用该方法，可变换链接的多肽序列得到不同特性的靶向光敏剂。.建立了富勒烯衍生物纳米颗粒水悬液的制备方法，将化学修饰与纳米颗粒水悬液相结合，方法简单易行，纳米体系均匀稳定。制备了包括n-Fpy、n-Fbpy、n-FD、n-FV、n-FbD、n-FbG、n-FbV、n-FP、n-FbP等纳米颗粒水悬液，表征显示制备的纳米颗粒水溶液具有很好的形貌特征和分散性质；适合应用于医学生物学研究，为富勒烯衍生物在纳米医学及肿瘤光动力学疗法中的开发应用提供技术支持。.比较研究了制备的纳米光敏剂对细胞生长增值的影响、细胞毒性及光敏性等抗肿瘤活性及机制，结果显示本项目制备的纳米光敏剂光敏性能良好，光照后对细胞的抑制作用显著提高，将细胞周期阻断在G2/M期。制备的纳米光敏剂均具有超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除作用，且具有浓度依赖性，与药物的抗肿瘤活性密切相关。研究比较了设计合成的不同结构的纳米光敏剂的细胞毒性及抗肿瘤活性，筛选出具有突出光致细胞毒性的富勒烯衍生物。富勒烯双加成吡咯烷的四种同分异构体中n-Fbpy2性能最优，FbD优于FbG,富勒烯双加成衍生物优于相应的单加成衍生物。发现活性基团的性质及加成的位置和构象对其生物学效应也有很大的影响。为阐明富勒烯光动力疗法机制奠定理论基础，为富勒烯衍生物的医学生物应用和抗肿瘤药物的分子设计提供一些新的思路与参考数据，具有重要的科学意义和潜在的应用价值。