摘要
姜黄素（CUR）可以调节多种肿瘤细胞的微环境，从而起到抑制肿瘤细胞增殖、侵袭转移和诱导凋亡的作用。但姜黄素血液稳定性、肠粘膜吸收、水溶性差，限制了它的应用。近年来，纳米生物医学及生命科学由于纳米材料的研究得到极大的发展。新型纳米载体能改善难溶药物的水溶性，保护药物免受人体免疫系统的吞噬，增强了药物稳定性，改变细胞摄取方式。本文以磁性α-Fe2O3/Fe3O4异质体纳米管作为负载姜黄素的载体，用脂质体（LIP）对材料进行包封，构建出新型磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP智能药物释放系统，进一步研究了其抗肿瘤效应机制。具体研究成果如下： （1）磁性α-Fe2O3/Fe3O4异质体纳米管的构筑以氯化铁、硫酸钾、磷酸二氢铵、葡萄糖为原料，通过水热-控温焙烧法构筑出磁性α-Fe2O3/Fe3O4异质体纳米管。通过SEM、TEM、VSM、XPS、XRD、EDS、BET、CV和EIS等表征技术，探究过程参数对产物的空间结构、磁性、相的构成的影响。研究发现随着NH4H2PO4浓度的增加，产物由纺锤状向片状转变。随着K2SO4浓度、水热温度、水热时间的上升，中空构造逐渐出现。当NH4H2PO4和K2SO4浓度分别为3mM和5mM，水热温度为220℃，保温时间48h时，能得到内孔体积较大的α-Fe2O3纳米管，其长度约为240nm，外径和内径分别约为178nm和145nm，饱和磁化强度为0.42emu/g。将α-Fe2O3纳米管和葡萄糖于坩埚中均匀混合，置于程序控温炉中焙烧，所得产物为α-Fe2O3/Fe3O4异质体纳米管。产物磁性能随焙烧温度、保温时间、葡萄糖用量的增加均显示出先上升后下降的趋势，最大饱和磁化强度为50.1emu/g。 （2）磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP传递系统的构建以α-Fe2O3/Fe3O4为药物载体，通过真空超声法将CUR大量装载到纳米管中空结构中。并采用薄膜水化法成功将α-Fe2O3/Fe3O4-CUR包覆在脂质体内。α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP纳米复合物饱和磁化强度为42.2emu/g，其磁响应能力较强，可以被磁场所诱导。调整不同原料比例制备的磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP纳米复合物流体动力学粒径范围在228~276nm，药物包封率约90%。对药物释放和稳定性效果进行评价，磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP纳米复合物具备pH敏感型和缓释的特点。在5d时间内，磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP纳米复合物中CUR的有效浓度以及胶体稳定性均可有效维持。 （3）磁性α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP传递系统的药效学评价揭示该传递系统对乳腺癌细胞的作用效果和凋亡机制。MTT、AO/EB染色、流式实验结果证实了空白载体的生物相容性，CUR、α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP对MCF-7细胞有明显的杀伤效果，磁场状态下α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP产生的细胞毒性高于游离CUR并且主要是通过诱导大量的MCF-7细胞晚期凋亡实现的。普鲁士蓝染色和电化学实验结果发现载体在MCF-7细胞中聚集以及被摄取。通过蛋白质印迹技术检测凋亡相关蛋白的表达含量，发现α-Fe2O3/Fe3O4-CUR@LIP纳米复合物上调Bax、p53、Caspase-3蛋白水平，而抑制低氧诱导因子HIF-1α和抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。检测细胞内的氧化应激状态，证实了该纳米制剂诱导细胞内活性氧的堆积，促使细胞凋亡发生，并用活性氧清除剂进行验证。该纳米复合物能激活癌细胞内的氧化还原反应，诱导产生内源性ROS，促使细胞凋亡。
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