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第 4 期 张孝焱,等: 谷胱甘肽-富勒烯光敏剂的合成及光动力学 ·583·
激发成较长寿命的三线态,从而诱导产生大量的 1.2 合成与表征
ROS,是一类高效的光敏剂。相比传统的光敏剂, 富 1.2.1 C 60 纯度测定
勒烯具有更稳定的分子结构,不易发生光降解和光 用 HPLC 和 MALDI-TOF 检测了 C 60 的纯度,
[5]
漂白 。为了改善富勒烯的水溶性并将其用于生物 测定条件:Buckyprep 柱(250 mm 4.6 mm 5 µm)、
领域,需要使用亲水基团对富勒烯碳笼进行表面修 甲苯为流动相、流速 1 mL/min、检测波长 310 nm;质
[6]
饰。自从 Chiang 等首次报道了水溶性富勒烯以来, 谱表征以蒽三酚作为基质并在正离子模式下进行。
已发展出了多种水溶性富勒烯衍生物,其具有较大 1.2.2 C 60 -OH-GSH 合成
的离域共轭结构和优异的生物相容性,作为光敏剂 C 60 -OH-GSH 合成路线如下所示:
被广泛应用于光动力治疗研究 [7-10] 。设计能够高效
光诱导产生活性氧并具有优异生物安全性的富勒烯
光敏剂,是将其应用于临床光动力治疗的关键。
还原型谷胱甘肽(GSH)作为一种内源性活性
物质,因具有极好的水溶性和增强机体免疫等多种
生理活性 [11-12] 在本文中被用来修饰 C 60 分子,并且
得到一种水溶性纳米颗粒(C 60 -OH-GSH)。对 C 60 -
OH-GSH 进行结构组成表征和性质测试,结果证明 称取 C 60 (50 mg, 0.07 mmol)溶解于 35 mL 甲苯,
其具有优异的水溶性和生物相容性,在体外和细胞 另取 GSH (100 mg,0.325 mmol)和 NaOH (800 mg,
水平均表现出显著的光动力效果,有望作为一类高 20 mmol)溶于 3 mL 去离子水中,再加入 20 mL 乙
效光敏剂应用于临床光动力治疗中。 醇得到均相溶液。在室温和氮气保护下,将上述溶
液缓慢滴加到 C 60 的甲苯溶液中,搅拌反应 48 h 后,
1 实验部分 70 ℃旋蒸除去甲苯和乙醇和水,得到固体,再使用
超纯水将样品溶解后离心取上清液,220 nm 水系滤
1.1 试剂与仪器
膜过滤,进行透析纯化(透析袋截留分子量 3500D),
C 60 ,HPLC 纯度 99.5%,厦门福纳新材料有限
然后经冷冻干燥得到固体产物。
公司;甲苯、氢氧化钠、乙醇,分析纯,国药集团
1.2.3 C 60 -OH-GSH 的结构与性能测定
化学试剂有限公司;还原性谷胱甘肽(质量分数
通过元素分析仪对 C 60-OH-GSH 固体中 C、N 元
98% ),阿 拉丁试剂 有限公司 ;细胞培 养基
素含量进行检测,根据 C 和 N 的含量可以计算出 C 60-
(Dullbecco’s modified Eagle’s medium,DMEM),
OH-GSH 的平均相对分子质量;准确称量 C 60 -OH-
Invitrogen 公司;胎牛血清(Fetal bovine serum,
GSH 固体将其溶于超纯水配制成 500 µmol/L 的水溶
FBS)、青霉素(100 mg/L)、链霉素(100 mg/L),
液;取 500 µmol/L 的样品水溶液滴于金镜表面,待
Gibco 公司;Cell Counting Kit-8(CCK-8)试剂盒,
东仁化学科技有限公司;2-(3,6-二乙酰氧基-2,7-二 水蒸发完全后,采用全反射模式对固体进行红外光
氯-9H-氧杂蒽- 9-基)苯甲酸(H2DCFDA)(质量分 谱图采集;以超纯水作为基线背景,在 600 nm/min
数 97%),伊诺凯公司;磷酸盐缓冲溶液(PBS)、 的扫描速度下测试 50 µmol/L 的 C 60-OH-GSH 水溶液
Hoechst33342 和碘化丙啶(PI),北京索莱宝科技有 在 200~800 nm 内的紫外-可见吸收光谱;将 500 µmol/L
限公司。 的样品溶液分别装入测试池内,使用粒度仪测定其
LC2030 型高效液相色谱仪(HPLC)、BIOTECH 水合粒径和 Zeta 电势。
AXIMA 基质辅助激光解析电离飞行时间质谱仪 C 60 -OH-GSH 在生理溶液中的稳定性测试是将
(MALDI-TOF),日本岛津公司;9100 高效液相色 100 L 的 500 µmol/L 的样品溶液分别加入 900 L 的
谱仪,日本分析株式会社;Millipore Milli-Q 超纯水 生理盐水、PBS (0.01 mol/L,pH=7.4)、无色 DMEM(葡
制备仪,美国 Merck 公司;NanoZS ZEN3600 粒度 萄糖质量浓度为 4.5 g/L)和 FBS 中,在 6000 r/min
仪,英国 Malvern 公司;FD-1A-50 冷冻干燥器,北 转速下离心 10 min 后观察是否有沉淀析出。
京博医康实验仪器有限公司;Nicolet IN10 MX 红外 取 100 µL 新配制的 10 mmol/L 的 H2DCFHDA
光谱仪,美国 Thermo 公司;UV-4802H 紫外-可见吸 乙醇溶液,加入 0.5 mL 10 mmol/L 的氢氧化钠溶液,
收光谱仪,日本日立公司;Flash EA 1112 元素分析仪, 室温避光静置 0.5 h, 加入 0.5 mL 0.02 mol/L PBS 溶
意大利 Thermo Finnigan 公司;Infinite M1000Pro 酶联 液,混合均匀制得 DCFH 水溶液。在 Costar 黑色 96
免疫检测仪,奥地利 Tecan 公司;FV 1000-IX81 共 孔板的每孔加入 20 µL 梯度浓度的样品溶液(1、2.5、
聚焦荧光显微镜,日本 Olympus 公司。 5、10、20、40 µmol/L,对照组加入超纯水)和 180 L