叶酸受体靶向肿瘤细胞纳米探针的制备及其光谱分析
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２ ．西安交通大学 医学 院第二 附属 医院皮肤科 ，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ １
摘
要
叶酸受体在正常组织上表达很少 ， 而在上皮 源性 的恶性 肿瘤细胞 膜表 面高度表 达 。文中 以叶酸为
稳定剂和包裹剂 ，以硼氢化钠 为还 原剂 ， 简单快捷地制备 出叶酸包裹的纳米 金粒子 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｇ ｏ ｌ ｄ
引 言
恶性肿瘤是一种常见 的严重危 害人 类健康 的疾 病 ，目前 已成为人类死亡 的主要原 因之 一 。近年来 ，随着 经济和科 技 的发展 ， 人们 的生存 环境和生活习惯 日益改变 ， 肿 瘤 已经 成
胞亲和力高 ，在体内循环时间长（ ５ ￣２ ０ ｈ ） ， 在正常组织 中可 以很快被清除等优点［ ６ ］ ，叶酸受体通常被作为 叶酸 药物复合
基金项 目： 国家 自 然科学基金项 目（ ６ １ １ ０ ８ ０ ７ ９ ， ６ １ １ ２ ０ １ ０ ６ ０ １ ３ ， １ １ ２ ７ ４ ２ ４ ９ ） ， 国家重 大科学仪器设备开发专项（ ２ ０ １ ２ Ｙ Ｑ ０ ３ ０ ２ ６ １ ） 和西安交通大学
第３ ３ 卷 ， 第５ 期 ２ ０ １ ３年 ５ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ １ ． ３ ３ ， Ｎｏ ． ５ ， ｐ ｐ １ ２ ９ ９ — １ ３ ０ ３
Ｍａ ｙ，２０１ ３
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
何 症状 ， 等 出现 了典 型症状 与体征时 ，往往 已属 中晚期而贻
误 了治疗的时机。因此如 果能够 实现 恶性肿 瘤 的早期诊 断 Байду номын сангаас 精 确了解恶性肿瘤的位置 、 大小 和有无转 移对于肿 瘤的准确 分期 和治疗 是十分必要的 ， 将在很 大程度 上提高肿瘤 的治愈
率Ｌ １ ］ 。因此 ，肿瘤 的早期检测和治疗 已成 为各 国科学 家关注
关键词
叶酸受体 ； 纳米金 ；肿瘤细胞 ； 光谱分析
文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ０ ５ ９ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — １ ２ ９ ９ — ０ ５
中图分类号 ： ０ ４ ３ ３
倍＿ ５ ］ 。而且 ，由于叶酸靶 向的肿瘤 诊断 和治疗 有对肿 瘤细
本研 究通过氧化还 原反 应 ，把 叶酸 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ Ｆ Ａ） 包裹 在纳 米金 表面 。 通 过不 同的光 谱进 行表 征分 析 ，结果 表 明， 本研究 中采用的合 成方法可以方便地合成分散性好 ， 粒度均 匀， 性质稳定的纳米金探针 ，以通过光散射 、 Ｃ Ｔ或者双 光子 成像来实 现早期检 测肿瘤 细胞 ， 实现肿瘤的早期诊断＿ ４ ］ 。
的热 点 。 一 。
１ 实验部分
１ ． １ 仪器与试剂 试剂 ：氯金酸（ Ｈａ ｕ Ｃ ｈ・ ４ Ｈｚ Ｏ上海 试剂 一厂 ） ，柠檬酸 三钠 （ Ｃ ６ Ｈｓ Ｎａ ｓ ０ ７・ ４ Ｈ２ Ｏ，天津 天大 化学试 剂厂 ） ，碳 酸钾 （ Ｋｚ Ｃ Ｏ ｓ ，天津登 丰化学 品有 限公 司） ， 硼氢化钠 （ Ｎａ Ｂ Ｈ ，国
癌和 鼻咽 癌 等 ，过 度表 达 ，通常 比正 常细 胞 高 出 ２ Ｏ ～２ ０ ０
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ８ － １ ７ ．修 订 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — ２ ２
药集 团化学试剂有 限公 司） ， 叶酸（ ｃ 。 。 Ｈ 。 Ｎ （ ） ６ ， ｗ０Ｌ ｓ Ｅ Ｎ ） ，
ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｅ ｌ ｅ ｓ ，Ｆ Ａ － Ｇ ＮＰ ｓ ） 作为靶向肿瘤探针 。 紫 外一 可见 吸收光谱 测量 ，透射 电镜成像 、ｘ射线光 电子能 谱
分析以及细胞结合试验都表明 ， 这种纳米探 针粒径分布在 ３ ～５ ｎ ｌ ｎ之间 ， 体 系均一 、稳定 ， 而且在高盐环 境 （ ３ ． ５ Ｎ ａ Ｃ １ 溶液） 和高速离 ６（ ２ ５ ０ ０ ０ ｒ ・ ｍｉ ｎ ＿ １ ） 下均不会发生聚沉 ， 在肿瘤细胞检测等领域具有应用潜力 。
要 实现肿瘤 的早 期诊 断和治疗 ， 首先要 寻找活 细胞 内的
肿瘤标 志物 ，通过对肿瘤标记物进 行标记 ，再进 行成像 获得 相关信息 。由于叶酸受体 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｒ Ｆ Ｒ） 在多 数肿瘤
细胞膜表 面，比如宫颈癌 、 卵巢癌 、 乳腺癌 、子宫内膜癌 、 肺
为世界范 围内危 害人 类健 康 的难题 并且 其 发病 率呈 上升趋 势。 与发达 国家 相比 ， 我 国的恶性肿 瘤死亡 率要 高于世界平 均水平 。 诊 断的早 晚决定 了病 人治愈 的概率 ，据大 量临床数
据统计 ， 早期发 现的恶性 肿瘤 的五年 生存率可 达 ９ Ｏ 以上 ， 而晚期发现的只有 ２ Ｏ 左右 。 大部分恶性肿瘤在早期没有任
叶酸 受体 靶 向肿瘤 细 胞 纳米 探 针 的 制备 及 其光 谱 分 析
姚翠萍 ， 王 晶¨ ， 杨 洋 ， 董艳花 ，薛 阳 ， 梅建 生 ，曾维惠 ， 张镇西
１ ．生物医学信 息工程教 育部重点实验室 ， 西安交通大学生命 科学 与技术学 院， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ４ ９
物的靶 目标实现对过表达 Ｆ Ｒ的肿瘤 的显像和治疗 。 近年来 ，随着纳米技术 的飞速发展 ，纳米材 料在生 物医
学工程领域的研究 已成为一个很有生命力 的新 方 向。由于纳
米微粒尤其是纳米金具有易控的表面化学能力 ， 独特 的光学 性质以及局域场增强效应等特性 ，其在生 物组织成 像 、 癌 症 的诊 断和治疗方面受到人们很大的重视【 ７ ］ 。
摘
要
叶酸受体在正常组织上表达很少 ， 而在上皮 源性 的恶性 肿瘤细胞 膜表 面高度表 达 。文中 以叶酸为
稳定剂和包裹剂 ，以硼氢化钠 为还 原剂 ， 简单快捷地制备 出叶酸包裹的纳米 金粒子 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｇ ｏ ｌ ｄ
引 言
恶性肿瘤是一种常见 的严重危 害人 类健康 的疾 病 ，目前 已成为人类死亡 的主要原 因之 一 。近年来 ，随着 经济和科 技 的发展 ， 人们 的生存 环境和生活习惯 日益改变 ， 肿 瘤 已经 成
胞亲和力高 ，在体内循环时间长（ ５ ￣２ ０ ｈ ） ， 在正常组织 中可 以很快被清除等优点［ ６ ］ ，叶酸受体通常被作为 叶酸 药物复合
基金项 目： 国家 自 然科学基金项 目（ ６ １ １ ０ ８ ０ ７ ９ ， ６ １ １ ２ ０ １ ０ ６ ０ １ ３ ， １ １ ２ ７ ４ ２ ４ ９ ） ， 国家重 大科学仪器设备开发专项（ ２ ０ １ ２ Ｙ Ｑ ０ ３ ０ ２ ６ １ ） 和西安交通大学
第３ ３ 卷 ， 第５ 期 ２ ０ １ ３年 ５ 月
光
谱
学
与
光
谱
分
析
Ｖｏ １ ． ３ ３ ， Ｎｏ ． ５ ， ｐ ｐ １ ２ ９ ９ — １ ３ ０ ３
Ｍａ ｙ，２０１ ３
Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｙ ａ ｎ ｄ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
何 症状 ， 等 出现 了典 型症状 与体征时 ，往往 已属 中晚期而贻
误 了治疗的时机。因此如 果能够 实现 恶性肿 瘤 的早期诊 断 Байду номын сангаас 精 确了解恶性肿瘤的位置 、 大小 和有无转 移对于肿 瘤的准确 分期 和治疗 是十分必要的 ， 将在很 大程度 上提高肿瘤 的治愈
率Ｌ １ ］ 。因此 ，肿瘤 的早期检测和治疗 已成 为各 国科学 家关注
关键词
叶酸受体 ； 纳米金 ；肿瘤细胞 ； 光谱分析
文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ４ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ０ ５ ９ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ — １ ２ ９ ９ — ０ ５
中图分类号 ： ０ ４ ３ ３
倍＿ ５ ］ 。而且 ，由于叶酸靶 向的肿瘤 诊断 和治疗 有对肿 瘤细
本研 究通过氧化还 原反 应 ，把 叶酸 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ Ｆ Ａ） 包裹 在纳 米金 表面 。 通 过不 同的光 谱进 行表 征分 析 ，结果 表 明， 本研究 中采用的合 成方法可以方便地合成分散性好 ， 粒度均 匀， 性质稳定的纳米金探针 ，以通过光散射 、 Ｃ Ｔ或者双 光子 成像来实 现早期检 测肿瘤 细胞 ， 实现肿瘤的早期诊断＿ ４ ］ 。
的热 点 。 一 。
１ 实验部分
１ ． １ 仪器与试剂 试剂 ：氯金酸（ Ｈａ ｕ Ｃ ｈ・ ４ Ｈｚ Ｏ上海 试剂 一厂 ） ，柠檬酸 三钠 （ Ｃ ６ Ｈｓ Ｎａ ｓ ０ ７・ ４ Ｈ２ Ｏ，天津 天大 化学试 剂厂 ） ，碳 酸钾 （ Ｋｚ Ｃ Ｏ ｓ ，天津登 丰化学 品有 限公 司） ， 硼氢化钠 （ Ｎａ Ｂ Ｈ ，国
癌和 鼻咽 癌 等 ，过 度表 达 ，通常 比正 常细 胞 高 出 ２ Ｏ ～２ ０ ０
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ８ － １ ７ ．修 订 日期 ：２ ０ １ ２ — １ ２ — ２ ２
药集 团化学试剂有 限公 司） ， 叶酸（ ｃ 。 。 Ｈ 。 Ｎ （ ） ６ ， ｗ０Ｌ ｓ Ｅ Ｎ ） ，
ｎ ａ ｎ ｏ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｅ ｌ ｅ ｓ ，Ｆ Ａ － Ｇ ＮＰ ｓ ） 作为靶向肿瘤探针 。 紫 外一 可见 吸收光谱 测量 ，透射 电镜成像 、ｘ射线光 电子能 谱
分析以及细胞结合试验都表明 ， 这种纳米探 针粒径分布在 ３ ～５ ｎ ｌ ｎ之间 ， 体 系均一 、稳定 ， 而且在高盐环 境 （ ３ ． ５ Ｎ ａ Ｃ １ 溶液） 和高速离 ６（ ２ ５ ０ ０ ０ ｒ ・ ｍｉ ｎ ＿ １ ） 下均不会发生聚沉 ， 在肿瘤细胞检测等领域具有应用潜力 。
要 实现肿瘤 的早 期诊 断和治疗 ， 首先要 寻找活 细胞 内的
肿瘤标 志物 ，通过对肿瘤标记物进 行标记 ，再进 行成像 获得 相关信息 。由于叶酸受体 （ ｆ ｏ ｌ ｉ ｃ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ｅ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｒ Ｆ Ｒ） 在多 数肿瘤
细胞膜表 面，比如宫颈癌 、 卵巢癌 、 乳腺癌 、子宫内膜癌 、 肺
为世界范 围内危 害人 类健 康 的难题 并且 其 发病 率呈 上升趋 势。 与发达 国家 相比 ， 我 国的恶性肿 瘤死亡 率要 高于世界平 均水平 。 诊 断的早 晚决定 了病 人治愈 的概率 ，据大 量临床数
据统计 ， 早期发 现的恶性 肿瘤 的五年 生存率可 达 ９ Ｏ 以上 ， 而晚期发现的只有 ２ Ｏ 左右 。 大部分恶性肿瘤在早期没有任
叶酸 受体 靶 向肿瘤 细 胞 纳米 探 针 的 制备 及 其光 谱 分 析
姚翠萍 ， 王 晶¨ ， 杨 洋 ， 董艳花 ，薛 阳 ， 梅建 生 ，曾维惠 ， 张镇西
１ ．生物医学信 息工程教 育部重点实验室 ， 西安交通大学生命 科学 与技术学 院， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ４ ９
物的靶 目标实现对过表达 Ｆ Ｒ的肿瘤 的显像和治疗 。 近年来 ，随着纳米技术 的飞速发展 ，纳米材 料在生 物医
学工程领域的研究 已成为一个很有生命力 的新 方 向。由于纳
米微粒尤其是纳米金具有易控的表面化学能力 ， 独特 的光学 性质以及局域场增强效应等特性 ，其在生 物组织成 像 、 癌 症 的诊 断和治疗方面受到人们很大的重视【 ７ ］ 。