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实验目的: 脉络膜黑色素瘤(CMM)是成人眼内常见的一种原发性恶性肿瘤,男性占多数,是最主要的致死原发性眼内疾病,生存率低。未明确病灶转移之前,摘除病人眼球,有17~53%的死亡率。癌细胞全身转移是该疾病高死亡率的另一个主要原因,并严重危害人类的身心健康。目前针对脉络膜黑色素瘤治疗的方法有多种,如手术治疗、放射治疗和化学治疗等手段,不仅疗效各异,并且都给患者带来很大的痛苦。迄今为止还没有找到一种理想的治疗该肿瘤的方法。因此迫切需要寻找一种有效治疗脉络膜恶性黑色素瘤并且抑制其转移的方法。药物治疗对患者的不可逆损伤最小。本课题中,利用氧化石墨烯为载体,采用天然产物氧蒽酮为母体设计合成了氧蒽酮类石墨烯化合物,作为抑制脉络膜黑色素瘤发展的新型治剂,为脉络膜黑色素瘤的治疗提供新颖的思路和方向。 实验方法: 本课题采用氧蒽酮类化合物2-氨基氧蒽酮并吡啶(AX)和氧化石墨烯(GO)利用脱水缩合反应形成酰胺键,设计并合成了产物氧蒽酮类石墨烯化合物(GAX)。分别通过透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)观察GAX的形貌、大小和厚度。利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)和紫外可见分光光度计(UV-vis)确认产物的成功制备。利用拉曼光谱仪(Raman)和X射线光电子能谱仪(XPS)实现了对物质确切的结构分析。通过荧光分光光度计(FL)实现了对产物轨道内电子跃迁的观察。采用热重和差示扫描量热分析法观察了GAX的热稳定性和吸放热情况。实验中选取人眼脉络膜黑色素瘤细胞(OCM-1)作为研究对象,利用CCK-8、活死双染实验和检测凋亡细胞的流式细胞实验考察了产物GAX对OCM-1细胞的细胞毒性。并利用细胞愈合实验研究了GAX抑制OCM-1细胞迁移作用。通过细胞内活性氧(ROS)检测的实验证明了GAX的作用机制通过透射电子显微镜和激光共聚焦显微镜确定了肿瘤细胞对产物GAX的吞噬作用以及材料在细胞内状态。 实验结果: 1.氧蒽酮类石墨烯化合物(GAX)的表征结果 相比单纯的GO,TEM表征显示产物GAX出现褶皱现象,而AFM表征显示GAX片层厚度增加,说明AX成功接枝到GO上。FTIR表征显示GAX出现了酰胺键的伸缩振动峰,UV-vis表征曲线中GAX同时具有AX和GO的特征吸收峰,说明产物的成功合成。Raman表征显示GAX的D峰和G峰的比值明显高于GO的D峰和G峰比值。XPS表征明显出现了N元素峰,也表明GAX的成功制备。利用FL表征分析了GAX的激发和发射光谱;热重分析和差示扫描量热分析证明GAX具有了良好的热稳定性。 2.氧蒽酮类石墨烯化合物的体外细胞毒性评价 细胞生存率实验结果表明GAX对OCM-1的细胞毒性呈现浓度依赖性。结果显示当GAX浓度为150μg/mL,刺激OCM-1细胞24h时生存率为46%;活死双染实验显示细胞的数量分布和材料浓度正相关;材料在不同浓度时OCM-1细胞出现不同程度的凋亡现象,最高凋亡率达15%。这些结果充分说明了GAX对OCM-1细胞具有高的细胞毒性。 3.氧蒽酮类石墨烯化合物的抑制细胞迁移的评价 在细胞的伤口愈合实验结果中,材料浓度为10μg/mL和25μg/mL时对OCM-1细胞毒性较小,抑制细胞迁移作用比较显著;GAX较高浓度时细胞伤口处空间区域的细胞量较少,说明了GAX对OCM-1细胞毒性的增大的同时也抑制了其迁移。 4.氧蒽酮类石墨烯化合物的细胞毒性机理 ROS检测结果显示GAX作用不同时间段时OCM-1细胞内明显有活性氧的出现,从而引起肿瘤细胞的死亡。 5.氧蒽酮类石墨烯化合物的细胞内定位和成像 通过透射电子显微镜和激光共聚焦表征结果显示材料GAX在作用不同时间段时以胞吞的方式进入细胞体内,而且对细胞的形态产生一定的影响。 实验结论: 本论文采用一步合成法通过脱水缩合制备了抗癌药物GAX,用于抑制眼部肿瘤细胞的研究。氧化石墨烯作为纳米载体有效的递送AX,并且提高了GAX的分散性。所合成的化合物GAX体现出有效的细胞毒性,抑制肿瘤细胞的迁移。研究结果表明GAX具有治疗眼部肿瘤的潜在价值,为发现新的治疗剂提供新的思路。