基本信息
- 项目名称：
- 官能化的金纳米粒子为载体的抗癌药物的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 传统的铂类抗癌药物虽有较强的抗癌活性，但也有很强的毒副作用。研究表明：用AuNPs做药物载体有以下优点：有利于提高药物吸收率；实现靶向给药，降低毒副作用；能抵抗酶对药物的降解，提高抗癌药物疗效。 本项目采用点击化学方法合成以 AuNPs 作载体的抗癌药物，并测试其抗癌活性，争取最终能够将其推广并应用于癌症等疾病的治疗，达到减轻癌症患者的痛苦、降低癌症治疗过程中的毒副作用的目的。
- 详细介绍：
- 20世纪60年代，具有抗癌活性的顺铂药物的发现以及它的临床试验的成功使得上千种金属铂的化合物应用于癌症的治疗，顺铂药物被认为是最具有潜力的抗癌药物。虽然顺铂药物的抗癌作用显著，但它对人体也有很强的毒副作用（如肾毒性、恶心、呕吐、对周围神经细胞不可逆转的损伤）。由于 AuNPs 特殊的物理及化学性质以及其较好的生物相容性，使其在化学、生物、医学等领域有着广泛的用途。实验研究表明：用 AuNPs 做药物载体具有以下优点：有利于提高药物吸收率；实现靶向给药，降低药物的毒副作用；可以很好的抵抗酶对药物的降解，提高抗癌药物疗效。 为降低癌症治疗过程中的毒副作用、提高抗癌药物的疗效，本项目计划开展以下研究：采用配体交换的方法或直接官能团化等实验方法合成金纳米粒子，并引进不同的有机官能团（如烷基硫醇、长链胺等）将其官能化，引起其性质的改变。利用官能化的金纳米粒子作药物载体来解决一些抗癌药物存在的问题，如水溶性差、选择性差、药物的吸收率较低、药物疗效差以及其药物自身存在较强的毒副作用等。本项目的研究目的在于将金纳米粒子官能化，然后利用点击化学连接到抗癌药物中，进一步研究以“官能化的金纳米粒子为载体的抗癌药物”的药理活性，利用其在医药学方面的特性，实现靶向给药，降低抗癌药物的毒副作用，提高药物疗效，并最终将其应用于癌症等重大疾病的治疗，具有重要的应用价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 将金纳米粒子官能化，并将其作为运载体利用点击化学连接到抗癌药物中，明确其在医学方面的特性，以实现靶向给药，降低抗癌药物的毒副作用，提高药物疗效，并最终将其应用于癌症等重大疾病的治疗。
科学性、先进性及独特之处
- 金纳米粒子做药物载体具有以下优点： 1.有利于提高抗癌药物吸收率; 2.实现靶向给药，降低抗癌药物在治疗过程中的毒 副作用; 3.能够抵抗酶对药物的降解，提高抗癌药物疗效。
应用价值和现实意义
- 利用官能化金纳米粒子的物理化学性质的改变来解决一些普通抗癌药物存在的问题，如药物吸收率低、毒副作用强、水溶性差、选择性差等问题；通过实现靶向给药，降低癌症治疗过程中的毒副作用，给传统癌症治疗领域带来突破，具有重要的应用价值。
学术论文摘要
- 贵金属纳米粒子具有特殊的物理性质，它们被广泛的应用于催化、生物标记、光电子学、医药学特别是癌症治疗等诸多领域。对金属纳米微粒的研究，尤其是对其形貌可控制备及其相应的性质和应用研究一直是材料科学及相关领域的前沿热点。目前，对于水溶性单分散金纳米颗粒，可以在较宽尺寸范围内合成。但是对于油溶性金纳米颗粒，由于颗粒稳定机制的不同，常常不能在较宽尺寸范围内合成。如何选取合适的保护剂，对金纳米粒子进行官能化，以实现在较宽尺寸范围内的单分散油溶性金纳米粒子的合成并有效的应用到癌症治疗等领域，对科研人员来说，依然是一个不小的挑战。另外，传统的铂类抗癌药物虽然具有较强的抗癌活性，但也存在一些极难克服的弊端，如药物的吸收率较低，导致药物疗效差以及其自身存在较强的毒副作用等。本实验的研究目的在于将金纳米微粒官能化，然后利用点击化学连接到抗癌药物中，研究并利用其在医药学方面的特性，实现靶向给药，降低抗癌药物的毒副作用，提高药物疗效，并最终将其应用于癌症等重大疾病的治疗。
获奖情况
- 作品荣获第八届西安高新“挑战杯”陕西省大学生 课外学术科技作品竞赛一等奖
鉴定结果
- 本作品仅通过校内相关专家的审核鉴定
参考文献
- [1]中国癌症基金会网站（） [2]R. A. Alderden, M. D. Hall, T. W. Hambley, “The Discovery and Development of Cisplatin” J. Chem. Edu. 2006, 83, 728-734. [3]H. Choy, C. Park, M. Yao, “Current Status and Future Prospects for Satraplatin, an Oral Platinum Analogue” Clin. Cancer. Res. 2008, 14, 1633- 8. [4]E. Boisselier, L. Salmon, J. Ruiz, D. Astruc, “How to very effciently functionalize gold nanoparticles by “click” chemistry” mun, 2008, 5788-5790. [5]W. J. Sommer, M. Weck; “Facile Functionalization of Gold Nanoparticles via Microwave-Assisted 1, 3 Dipolar Cycloaddition” Langmuir 2007, 23, 11991-11995.
同类课题研究水平概述
- 20世纪60年代，具有抗癌活性的顺铂药物的发现以及它的临床试验的成功使得上千种金属铂的化合物应用于癌症的治疗，顺铂药物被认为是最具有潜力的抗癌药物。经历了近 50 年的研究发展，人们已相继成功开发了顺铂(Cisplatin)、卡铂（arboplatin)、奈达铂(Nedaplatin)、奥沙利铂(Oxaliplatin)、舒铂(Sunpla)和洛铂(Lobaplatin)等铂类药物，用于癌症临床治疗。顺铂和卡铂是目前临床上使用最广的抗癌药物之一，是治疗许多肿瘤的首选药物。 据统计,我国以顺铂为主或有顺铂参加配伍的化疗方案占所有化疗方案的70%～80 %。 虽然顺铂药物的抗癌作用显著，但它对人体也有很强的毒副作用（肾毒性、恶心、呕吐、对周围神经细胞损伤）。为了降低化疗过程中的毒副作用，以各种纳米粒子为运载体的抗癌药物应运而生。 纳米技术在基础医学和生物医学领域的应用，大大推动了医药科学的发展。 由于 AuNPs 特殊的物理及化学性质以及其较好的生物相容性，使其在化学、生物、医学等领域有着广泛的用途。 “Click Chemistry” ,是2001年诺贝尔化学奖获得者美国化学家 Sharpless（巴里•夏普莱斯）提出的一种快速合成大量化合物的新方法 ,是继组合化学之后又一给传统有机合成化学带来重大革新的合成技术。点击化学的代表反应为铜催化的叠氮-炔基Husigen 1-3偶极环加成反应（Copper-Catalyzed Azide–Alkyne Cycloaddition）。这个反应实现了在温和条件将AuNPs官能化，并很好的提高了AuNPs的官能化效率，是本实验项目采用的一种重要合成方法。 据相关文献报道，虽然金纳米粒子的合成及其官能化技术在国内外已经成熟，但国内外没有用 AuNPs 做四价铂类抗癌药物为载体的相关报道，我们采用点击化学的方法来合成金纳米粒子为载体的四价铂类抗癌药物，具有一定的科学性和先进性。
