恶性肿瘤是威胁人类生命健康的顽疾之一,国内外许多学者都致力于抗肿瘤方法的研究。声动力疗法(Sonodynamic therapy, SDT)是由日本学者梅村晋一郎等人首次提出的,该方法利用超声激活肿瘤组织中富集并且长时间潴留的血卟啉(Hematoporphyrin, HP),从而产生协同的抗癌作用。由于HP对肿瘤细胞的特异性聚集和超声波照射的选择性,避免了对正常组织的损害,克服了放疗、化疗等的临床缺陷,对一些不能手术切除或需静脉化疗的患者尤为适宜,因而在抗肿瘤研究领域备受学者的关注,成为极具应用前景的抗肿瘤方法。近年来,国内外许多学者就超声波激活HP的实验条件、抑瘤效果及作用机理等进行了大量的研究并取得了初步成效,但这些工作都是以肿瘤细胞为研究对象,通过细胞膜的损伤使肿瘤细胞坏死来达到治疗肿瘤的目的。然而,众所周知,细胞膜具有较强的修复能力。因此理想的治疗方案应当以肿瘤细胞内具有各种功能的生物分子(如蛋白质和核酸等)为攻击目标,通过光(声)敏性药物分子选择性进入肿瘤细胞内,在外加物理场的作用下破坏细胞内功能分子的空间结构和化学组成,从内部杀死肿瘤细胞以达到治疗的目的。蛋白质是生物细胞最重要的组成物质,是执行各种生命功能的主要大分子,如果损伤了蛋白质分子,就有可能造成自然情况下的细胞凋亡。因此,本项研究以牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)为靶向蛋白,氟喹诺酮类(Fluoroquinolones, FQs)、吖啶类(Acridines, ADs)及叶绿素衍生物(Chlorophyll derivatives, CPD)等光敏性化合物为候选声敏剂,采用频率为40kHz,强度为1W/cm2的超声波处理条件,研究了超声激活上述光敏化合物对BSA的损伤情况。此外还初步考察了稀土金属的丙二胺四乙酸(Propylenediaminetertaacetic acid, PDTA)配合物与BSA的相互作用。取得的实验结果如下：1.超声激活FQs损伤BSA研究：证实了左氧氟沙星(Levofloxacin, LVFX)、环丙沙星(Ciprofloxacin, CPFX)与BSA之间的作用为静态淬灭过程,考察了四种金属离子对FQs与BSA结合作用的影响；超声激活FQs损伤BSA实验结果显示,照射时间越长、超声温度升高、FQs浓度增加,FQs对BSA损伤越严重；损伤机制很可能是因为在超声照射FQs过程中产生了单线态氧(’02)及羟自由基(·OH)等活性氧物质(Reactive oxygen species, ROS);最后,超声协同FQs抑菌实验结果显示,超声有效地增强了FQs的抑菌效果。2.超声激活ADs损伤BSA研究结果表明：吖啶红(Acridines red, AR)、吖啶橙(Acridines orange, AO)及吖啶黄(Acridines yellow, AY)与BSA之间均存在较强的相互作用,其作用方式均为静态淬灭过程,并且三种ADs-BSA复合物的稳定性从大到小的顺序为：BSA-AY> BSA-AO> BSA-AR;当用超声激活ADs后,ADs对BSA损伤程度加剧,且损伤程度随照射时间延长、ADs浓度增加而增大；ROS鉴定实验结果表明,超声激活ADs后,AY产生的ROS以·OH为主,102为辅；此外,甲硝唑(Metronidazole, MTZ)明显增强了安吖啶(Amsacrine, AMSA)对BSA的损伤作用,损伤部位以色氨酸为主。3.超声激活CPD损伤BSA研究结果表明：叶绿酸(Chlorophyllin, CHL)及叶绿素金属衍生物(Metal-chlorophyin, CHL-M, M=Cu, Fe, Zn)对BSA分子均有较强的亲和力,使BSA发生明显淬灭,其淬灭机制均属于静态淬灭,CHL与BSA间主要作用力为疏水作用；超声激活后Ch1-M及CHL对BSA有明显的损伤,表现为增色作用加强,且增色顺序为Chl-Fe> Chl-Zn> CHL> Chl-Cu;成功合成了叶绿酸甲硝唑酯(CHL-MTZ),且超声激活CHL-MTZ对BSA造成的损伤明显大于超声激活CHL造成的损伤,同时超声也加快了CHL-MTZ及CHL自身的分解。由此可见在超声波照射下,CHL-MTZ及CHL作为抗肿瘤药物治疗肿瘤的同时能够迅速从人体中清除,从而可以大规模降低其声敏毒性。4.稀土金属-PDTA配合物与BSA相互作用研究结果表明：首先,成功合成了稀土金属-PDTA配合物；其次,考察了稀土金属-PDTA配合物[Yin(pdta)(H2O)]22(以下用Y-pdta代替)与BSA之间的相互作用,其作用方式为静态淬灭过程且Y-pdta使BSA中色氨酸残基所处微环境疏水性有所增强；最后,热力学相关参数计算结果表明Y-pdta与BSA之间的作用力以疏水键为主。