表面电荷对聚乙二醇修饰金纳米粒子生物行为的影响
2017-07-12付宇李晓东李铸衡陈宏达王
付宇++李晓东++李铸衡++陈宏达++王振新++张惠茅++王海峰



摘要利用硫金键将末端修饰甲氧基、氨基或羧基的巯基化聚乙二醇(Thiolated polyethylene glycol,HSPEG)分子分别组装到金纳米粒子表面, 合成了3种带有不同表面电荷的聚乙二醇修饰金纳米粒子(PEGylated gold nanoparticles,PEGAu NP)。细胞共培养和小鼠尾静脉注射实验结果表明,表面电荷能够显著影响PEGAu NP的生物行为。细胞对PEGAu NP的吞噬量遵循正电荷
Symbol~@@ 电中性
Symbol~@@ 负电荷的规律。尾静脉注射的PEGAu NP能够随小鼠的血液循环由全器官分布逐渐向肝脾转移。表面带负电荷的PEGAu NP较难被小鼠肝脾清除,带但正电荷的PEGAu NP能够引起小鼠免疫系统较强的响应。
关键词聚乙二醇; 金纳米粒子; 活细胞; 活体分布; 生物相容性
1引 言
金纳米粒子(Gold nanoparticles,Au NPs)因具有光学性质可调、易通过SAu配位实现功能化等优点而被认为是构建诊疗一体化纳米探针及纳米药物的理想材料\[1~6\]。尽管基于Au NPs的纳米药物具有疗效高和副作用低的优点,但其生物安全性仍存在很多争议\[7~9\]。一些研究表明,Au NPs具有毒性效应,且与纳米粒子的大小、表面电荷及功能团高度相关\[9~13\]。如粒径(Dcore)< 2 nm的Au NPs具有显著细胞毒性;Dcore>10 nm的Au NPs细胞毒性则较弱,并随Dcore增大稍有增加。由于Dcore在10~100 nm 范围内的Au NPs能够自由进出细胞,并选择性进入特定细胞器,因此Au NPs有可能干扰细胞器的正常生理功能,具有潜在的细胞毒性\[11~13\]。Dcore相同的Au NPs,正电荷的Au NPs的细胞毒性高于电中性或负电荷的Au NPs。此外,通过配體交换或进一步功能化,同样能够改变Au NPs的细胞毒性。Deol等\[14\]将树枝状分子接枝到谷胱甘肽修饰的Au NPs表面改善其细胞毒性。……
