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为解决植物成分治疗局限性,研究人员开展马齿苋与磁铁矿纳米粒子构建载体系统研究,发现其抗氧化和抗癌活性良好,有应用潜力。
在生物医学领域,纳米技术的发展为解决传统治疗的难题带来了新契机。目前,现有的治疗药物在特异性、载体运输、生物利用度、耐药性以及副作用等方面存在诸多局限。例如,一些植物来源的活性成分虽具有多种生物活性,但在体内的稳定性、吸附性、生物利用度、靶向特异性和跨膜通透性等方面表现不佳,影响了其治疗严重疾病的效果。同时,植物化学成分与药理活性之间的关系也受多种因素干扰,难以明确。因此,开发一种结合植物整体成分治疗特性与现代药物递送系统特点的载体系统迫在眉睫。
罗马尼亚西部大学等机构的研究人员针对这些问题展开研究,旨在探索马齿苋(Portulaca oleracea L.)与纳米磁铁矿结合作为创新载体系统的潜力。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上。
在研究方法上,研究人员采用了多种关键技术。通过气相色谱 - 质谱联用(GC - MS)和电喷雾电离 - 四极杆飞行时间质谱(ESI - QTOF - MS)对马齿苋的化学成分进行分析;运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉曼光谱、X 射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、动态光散射(DLS)等技术对新型植物载体系统的结构和性能进行表征;利用 MTT 法评估载体系统对正常细胞和癌细胞的体外细胞毒性;通过总酚含量(TPC)、铁离子还原能力(FRAP)和 DPPH 自由基清除实验测定其抗氧化活性。
研究结果如下:
化学成分分析 :通过 GC - MS 和 ESI - QTOF - MS 分析,共鉴定出 155 种植物化学成分,涵盖氨基酸和肽、脂肪酸、黄酮类、生物碱等多种类别。其中,氨基酸和肽占比最大,约为 21.29%,且部分参与了抗增殖、细胞毒性和免疫调节等活动;脂肪酸占比 14.83%,具有多种健康益处1 2 。
载体系统特性 :
结构与组成 :FTIR、拉曼光谱、XRD、SEM、EDX 和 DLS 分析表明,成功制备了新型植物载体系统(PM 载体系统),磁铁矿纳米粒子与马齿苋生物分子之间形成了新的分子间相互作用,且该系统具有稳定的微纳米结构3 4 。
磁性 :PM 载体系统具有一定的饱和磁化强度(Ms = 20.9 emu/g)、矫顽力(Hc = 7 kA/m)和剩余磁化强度(Mr = 2.6 emu/g),在射频范围内存在 Néel 弛豫,具备稳定的磁性,适合生物医学应用5 6 。
抗氧化活性 :与马齿苋单独处理相比,PM 载体系统的总酚含量增加了 20.18%,还原能力提高了 25.28%,自由基清除活性提升了 12.91%(IC50 值降低),表明其抗氧化性能显著增强7 8 。
细胞毒性 :MTT 实验结果显示,PM 载体系统对人骨肉瘤细胞(HOS)和宫颈癌细胞(HeLa)具有显著的浓度依赖性细胞毒性,且效果优于马齿苋。同时,对正常人类皮肤成纤维细胞(NHDF)的毒性极小,生物相容性良好9 10 。
研究结论表明,PM 载体系统整合了磁性、稳定的微纳米结构和增强的生物活性,在生物医学领域具有广阔的应用前景。该系统显著提高了抗氧化性能和对癌细胞的细胞毒性,同时保持了对正常细胞的良好生物相容性。不过,目前的研究仅在体外进行,未来还需进一步开展体内研究,以评估其生物利用度、体内疗效和治疗应用潜力。这项研究为生物医学领域开发新型治疗载体提供了重要的理论依据和实践基础,有望推动相关疾病治疗的新发展。
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