光敏剂PpIX和YLG-1的声动力学效应的初步研究.pdf
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1、 New Generation 88 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 光敏剂 PpIX 和 YLG-1 的声动力学效应的初步研究 蒋捷(江苏省南通田家炳中学 江苏 南通 226000)摘 要:早期的研究表明,一些 PDT 光敏剂可以用作声动力治疗(SDT)的声敏化剂。在这项研究中,原卟啉 IX(PpIX)的声动力学效应,血卟啉型光敏剂和 YLG-1,二氢卟酚型光敏剂进行了评估。PpIX 和 YLG-1 溶液(0-200 g/ml)使用 450 KHz 的超声换能器在 2.0 W/cm2下进行 0-600 s 的超声处理。结果表明,在
2、 PpIX 和 YLG-1 中都观察到了超声介导的荧光漂白,并且是剂量依赖性的。荧光漂白可能是由单线态氧介导的。然而,与光漂白相比,在荧光、吸收和拉曼光谱上没有观察到显著的副产物。关键词:光敏剂;超声波;荧光;漂白 一、介绍 Yumita1首次报道了血卟啉经超声后具有抗肿瘤效应,并称为声动力化学疗法。最早的声敏剂主要为血卟啉、卟啉类衍生物等光敏剂,目前认为较好的声敏剂仍是卟啉类为主2。本文主要研究一种新型国产二氢卟吩类光敏剂 YLG-1 超声介导的荧光特性。二氢卟吩类光敏剂是单一的纯化合物,分子结构较明确,有较低的光毒性,组织穿透能力好,高的吸光度和单态氧量子产额,相比其他光敏剂只要使用低剂量
3、就可以治疗达到效果。本次实验采用的三种光敏剂均为二氢卟吩类光敏剂,其中Foscan(m-THPC)和 NPe6 已经被批准应用于临床疾病的治疗。而目前研究表明新型国产光敏剂 YLG-1 也具有十分良好的光敏剂特性3-4。本文将三种光敏剂经过激光照射和超声介导后进行荧光光谱检测,同时测量其吸收光谱和拉曼光谱。并将声动力漂白效果与光漂白效果进行了比较。二、材料和方法 2.1 光敏剂漂白荧光强度光谱分析 2.1.1 溶液配制 将光敏剂YLG-1(由桂林晖昂生化药业有限责任公司提供)溶于 DMSO 配制 1 mg/mL 母液,用一级水梯度稀释成 10 g/mL,震荡使其充分溶解。将光敏剂 m-THPC
4、 溶于 DMSO 中,配制浓度为 10 g/ml 的光敏剂溶液。将光敏剂 NPe6 溶解在 DMSO 和一级水的混合溶液中(比例 1:1),配制浓度为 10 g/ml 的光敏剂溶液。2.1.2 实验器材与方法 光照组:将三种不同光敏剂溶液使用 PDT 半导体激光器(652 nm,桂林市兴达光电医疗器械有限公司)分别照射 0-600 s,功率 50 mW/cm2,光照后的光敏剂溶液立即使用光谱仪(FLS920,Edinburgh Instrument)测量不同光照时间下的荧光光谱,重复三次。紫外半导体激光器(长春新产业光电技术有限公司)激发光功率为 0.45 毫瓦,波长为 405 nm,光斑直径
5、为 2 mm。超声组:将三种不同光敏剂溶液分别放入恒温水浴箱(DK600S 型,上海精宏实验设备有限公司),温度 25,利用声动力光敏激活机(XD SDK 450K,=60 毫米,桂林市兴达光电医疗器械有限公司)分别超声 0600 s,输出功率设定为 5.0 W,设定声强为 2.0 W/cm2。利用光谱仪(FLS920,Edinburgh Instrument)测量不同超声时间下的荧光光谱,重复三次。紫外半导体激光器(长春新产业光电技术有限公司)激发光功率为0.45 毫瓦,波长为 405 nm,光斑直径为 2 mm。*email: 2.2 两种光敏剂不同处理方法后的拉曼光谱和吸收光谱 按照 2
6、.1.1 的方法配制三种光敏剂溶液各三组,第一组溶液不做处理,第二组溶液按照 2.1.2 的实验方法进行光照处理。第三组溶液按照 2.1.2 的实验方法进行超声处理。分别将三组不同处理方法的光敏剂溶液进行拉曼光谱和吸收光谱检测,重复三次。采用英国 Renishaw 公司的拉曼光谱仪测量拉曼光谱,积分时间 10 s,激发功率 100%。由 Perkin Elmer 公司生产的 UV-visible Spectrophotometer 紫外可见分光光度计,型号为 Lambda 950,用来测量两种溶液的吸收光谱,检测波长范围为300 nm800 nm。三、实验结果和讨论 3.1 荧光光谱 实验结果
7、取平均数利用 Origin8.5 分析如下图,图 1 图 2 为光敏剂 YLG-1 荧光光谱,可以看出经过光照和超声后均有明显荧光漂白现象,图 3 图 4 为光敏剂 m-THPC 荧光光谱,经过光照后有明显光漂白,但是超声后漂白现象不明显,图 5 图 6 为光敏剂 NPe6 荧光光谱,与 m-THPC 相似,经光照后产生荧光漂白,而超声后不发生漂白现象。漂白程度与光照时间呈正相关。New Generation 89 2022 年 24 期 总第 653 期 新一代 New Generation 学科教育 G 目前普遍认为的光动力治疗抗肿瘤作用机理是:在生物体内光敏剂作为光敏药物主要是通过光动力
8、敏化反应或者激发态能量转移产生单态氧,进而损伤癌细胞5。单态氧能与基态的光敏剂进行氧化反应,这种反应造成了光敏剂的光漂白,而经过超声后的 YLG-1 也明显的发生了荧光漂白现象,由此分析这里的超声诱导荧光漂白有可能是单态氧介导的。Figure 1.Fluorescence spectrum after laser of YLG-1 Figure 2.Fluorescence spectrum after ultrasound of YLG-1 Figure 3.Fluorescence spectrum after laser of m-THPC Figure 4.Fluorescence s
9、pectrum after ultrasound of m-THPC Figure 5.Fluorescence spectrum after laser of NPe6 Figure 6.Fluorescence spectrum after ultrasound of NPe6 3.2 吸收光谱和拉曼光谱 结果显示三组不同处理方式后的三种光敏剂溶液的吸收光谱,可以看出经过超声和光照后的三种光敏剂吸收峰与未处理过的峰值都集中在 405 nm 和 650 nm 左右,均未见明显偏移。同时显示三组不同处理方式后的两种光敏剂溶液的拉曼光谱,可以看出经过超声和光照后的峰未有明显偏移。三种光敏剂超声前
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