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纳米硒的形貌调控、功能化及其抗肿瘤活性研究

作　者: 喻波
导　师: 郑文杰；陈填烽
学　校: 暨南大学
专　业: 应用化学
关键词: 硒纳米材料功能化修饰抗肿瘤活性凋亡
分类号: R319
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

纳米硒是一种高效低毒的硒形态,具有良好的生物活性以及独特的光电功能,己经成为材料、电子、光电物理、生物、医学、化学等多学科研究的前沿和热点。本论文用两种不同的起始体系调控制备多形貌纳米硒,并优选产物研究其抗肿瘤活性。首先通过UV-vis光谱、动态激光散射观测纳米硒的粒径分布及其稳定性,再利用TEM、SEM-EDX、拉曼光谱、XRD分别对纳米硒形貌、表面元素组成、晶型进行表征,并通过红外光谱、Zeta电位仪研究调控剂与纳米硒的相互作用。以人体正常肾小管上皮细胞为参照,选择多种肿瘤细胞株进行体外抗肿瘤活性筛选,并用流式细胞术(Flow Cytometry)、DAPI染色.Annexin-V-FLUOS及PI双染色、TUNEL检测等技术对优选的纳米硒诱导肿瘤细胞凋亡的情况进行研究,初步闸述功能化纳米硒的抗肿瘤作用机制。主要内容：1)壳聚糖对纳米硒的稳定化作用及其形貌调控。在Vc还原亚硒酸(摩尔比为4：1)的体系中,以壳聚糖为调控剂可制备高浓度、粒径均一、稳定的无定形硒纳米粒子(CS-SeNPs)。当壳聚糖浓度为0.8 mg/mL、硒终浓度为5 mM时,CS-SeNPs粒径为100 nm左右可在体系中稳定60天左右。当在60℃避光环境下陈化一定比例的上述体系,制备得到壳核结构多臂硒纳米棒(SeMRs)。当壳聚糖浓度为0.4 mg/mL时Se MRs的几何结构清晰、边缘平滑。并通过SEM-EDX分析及电子束的照射后的相关现象,推断SeMRs表层为壳聚糖膜内层为硒。2)PEG为分散剂和修饰剂调控纳米硒的形貌。通过物理方法,以PEG为分散剂和修饰剂溶解单质硒的高温体系为初始态物质(hot-Se solution),制备硒纳米粒子,并可调控制备硒纳米管、棒。将不同浓度的hot-Se solution在液氮中冷却制备得到PEG固化的硒纳米粒子(PEG-SeNPs)。结果表明当硒浓度在1.6 mg/mL及以下时,产物的粒径为100 nm左右,且可在体系中稳定120天。将一定量的hot-Se solution导入壳聚糖水溶液中,制备40 mg/mL PEG与不同浓度的壳聚糖共同修饰浓度为1 mM硒纳米粒子(CS-PEG-SeNPs)。结果表明当壳聚糖浓度为0.4 mg/mL时,CS-PEG-SeNPs粒径为100 nm左右,且可在体系中稳定240 h。将不同硒浓度的hot-Se solution超声处理30 min后,能快速制备硒纳米棒、管(SeNRs, SeNTs)。结果表明影响形貌的因素包括PEG的分子量,冷却方式,超声频率,PEG与硒的质量比。3)PEG为分散剂天门冬酰胺为还原剂调控制备不同形貌的纳米硒。用PEG为分散剂以天门冬酰胺为还原剂制备硒纳米粒子,并调控制备纳米棒。结果表明,nAsp:nSeO2为4：1时,在70 w的微波处理10 min后,可制备粒径为50至200 nm左右的硒纳米粒子。当于60℃陈化72 h后,上述硒纳米粒子将从无定形态转变为三方晶硒的多枝纳米棒。4)纳米硒的抗肿瘤活性研究。优选粒径均一、更稳定、浓度高的CS-SeNPs进行活性筛选。结果表明CS-SeNPs对A-375人恶性黑色素瘤细胞、HepG2人肝癌细胞、MG-63成骨肉瘤细胞具有细胞毒性,其IC50值为22.7至49.3μM,其中对于A-375人恶性黑色素瘤细胞毒性最大,其IC50值为22.7μM。相反的,CS-SeNPs对HK-2人肾小管上皮细胞毒性很小。并用流式细胞术(Flow Cytometry)、DAPI染色、Annexin-V-FLUOS及PI双染色、TUNEL检测阐述CS-SeNPs的抗肿瘤作用机制。结果表明壳聚糖能有效帮助硒纳米粒子透过细胞膜进入细胞内引起A-375人恶性黑色素瘤细胞凋亡

纳米硒的形貌调控、功能化及其抗肿瘤活性研究

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