叶酸偶联壳聚糖纳米粒的制备及细胞毒性的研究(3)
目前人们最为关注的是壳聚糖的抗肿瘤作用和药物载体特性。壳聚糖及其部分衍生物有增强细胞免疫、活化淋巴细胞的功能，可使体内pH升高，创造碱性环境，从而抑制癌细胞，具有良好的抗肿瘤作用。壳聚糖作为药物载体具有许多优势，许多研究已表明壳聚糖及其衍生物分子上具有活性基团，可与多种药物偶联，并且其药物缓释效果好，可以延长药物疗效、降低药物毒副作用[2]。同时，壳聚糖来源丰富，是药物载体良好的选择。但通常用壳聚糖作为药物载体，其靶向性较差。
1.2 叶酸及叶酸受体概述
叶酸（Folic acid，FA）是文生素B1的复合体，广泛存在于人体内，对人体十分重要。叶酸是机体细胞生长和繁殖必需的物质，但人体不能合成叶酸，需要摄取外部叶酸。研究发现，叶酸可使癌细胞凋亡，对癌细胞的基因表达有一定影响，是一种天然的抗癌文生素。
叶酸受体（FR）是叶酸进入细胞的主要机制，叶酸与叶酸受体具有高度亲和性，使叶酸通过细胞内吞作用进入细胞，克服了叶酸对细胞膜穿透性差的障碍。
人体中叶酸受体主要有3种异构形式：FR-α、FR-β和FR-γ[5]。一般具有高度亲和力的叶酸受体在绝大多数正常组织细胞中几乎不表达，在少数正常细胞上中等程度表达。其主要是在癌细胞上得到高水平的表达，绝大多数的癌细胞都被报道FR的表达水平高[6]，有时可能比正常组织高100~300倍，在体内叶酸缺乏时尤为明显[7, 8]。研究发现，叶酸同许多大分子物质的复合物与游离叶酸是经过相同的途径进入细胞。并且具有许多优点：叶酸与叶酸受体具有高度亲和力、自身稳定性好、低免疫远性、低分子量、无需修饰，与有机物和无机物均有良好的相容性[9, 10]。因此，人们就在叶酸-叶酸受体机制上进行研究，以寻找治疗癌症的有效靶向机制。
目前，许多化学和生物治疗药物都已与叶酸成功结合，并在体外实验中显示良好的靶向性[10]。杨琰等人[8]用叶酸偶联壳聚糖纳米粒包裹绿色荧光蛋白表达质粒，分别转染三种肿瘤细胞，结果对其中两种FR-α高表达的肿瘤细胞的转染率较壳聚糖高，但对FR-α表达水平不高的肿瘤细胞转染率较壳聚糖没有明显提高。这表明叶酸具有靶向作用，可以作为抗肿瘤药物的靶向配体，将抗肿瘤药物靶向送到肿瘤细胞内。叶酸受体介导的药物靶向机制，在肿瘤治疗上显示了良好的靶向治疗效果[11]。因此，叶酸-叶酸受体靶向机制成为倍受青睐的一种新型抗肿瘤机制。
我们将叶酸作为靶向配体，改善壳聚糖及其衍生物作为药物载体的靶向性，引导药物与肿瘤细胞结合，达到降低抗肿瘤药物的药物毒性[6]。
1.3 叶酸偶联壳聚糖作为药物载体的研究进展
1.3.1 叶酸偶联壳聚糖概述
叶酸偶联壳聚糖（FA-CTS）是以壳聚糖为基质，叶酸为靶向配体合成的，是壳聚糖的一种衍生物。其偶联是叶酸上的氨基与壳聚糖上的羧基偶联，通常使用红外谱图进行来分析，判断其偶联是否成功。与壳聚糖相比，叶酸偶联壳聚糖也具有低细胞毒性[12] ，并且据报道，叶酸偶联壳聚糖具有良好的生物相容性。壳聚糖与叶酸连接不影响叶酸与受体的高度亲和力，即不影响叶酸与受体间的受体作用，如前所述，叶酸偶联物与游离叶酸一样可以通过叶酸受体介导的胞吞作用进入细胞。因此，叶酸偶联壳聚糖可通过叶酸配体与叶酸受体之间的高度特异性，进入细胞。
由于叶酸与壳聚糖的偶联是壳聚糖上的活性基团氨基与叶酸上的γ-羧基偶联，并不影响壳聚糖的大多数活性基团，因此，叶酸偶联壳聚糖也可以应用到食品、环保、医学等领域。但目前，叶酸偶联壳聚糖主要应用在医学上，特别是在作为抗癌药物的载体上。
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