选择性作用于肿瘤的锰-dpa修饰的硅纳米颗粒

摘要

磁共振成像是临床上常用的无侵入性肿瘤早期诊断手段.锰作为人体必须的微量元素之一,具有较好的生物化学效应,顺磁性锰配合物已成为非钆基造影剂发展新方向.我们近期研究发现二吡啶甲基胺类配体锰配合物可以抑制肿瘤细胞增殖,说明这类锰配合物保留了锰离子的识别特征,可以以相同的途径进行转运.由于锰离子通过转铁蛋白运输进入线粒体内,而转铁蛋白在肿瘤细胞含量高于正常细胞,因此经转铁蛋白转运的锰配合物对肿瘤细胞的识别能力高于正常细胞,具有一定的靶向性.降低造影剂的用量来降低其对生物体的毒性已成为人们研究造影剂的共识,而把造影剂制备成纳米级成为降低其用量和降低其毒性的一个重要手段.为增加纳米粒子对肿瘤细胞的靶向性,我们设计、制备了一种水溶性Mn（Ⅱ）-dpa（dpa=二吡啶甲基胺）修饰硅纳米粒子.红外光谱、紫外光谱数据显示表面修饰的二吡啶甲基胺配体锰配合物的存在,ICP测试结果表明锰离子的含量为3.25%.透射电镜数据显示Mn（Ⅱ）-dpa修饰的硅纳米粒子粒径在60～70nm.这种水溶性纳米粒子经腹腔注射后能选择性作用于肿瘤细胞,34～120min内显著提高大鼠体内腋下肝癌的磁共振成像度.进一步体外实验表明Mn（Ⅱ）-dpa修饰的硅纳米粒子能促进钙离子引起的线粒体肿胀.肿瘤细胞线粒体对钙离子的吸收能力大于正常细胞,能调节线粒体钙离子吸收的Mn（Ⅱ）-dpa修饰的硅纳米粒子可能通过细胞内钙信号相关的线粒体途径选择性聚集于肿瘤细胞,成为主动肿瘤靶向性磁共振成像造影剂.研究结果说明具有一定肿瘤靶向性的（Mn（Ⅱ）-dpa）配合物修饰的硅纳米粒子可成为研制肿瘤靶向性诊断剂的新途径.