水溶性碳納米管的制備及其對人胚腎細胞(HEK-293T)和肝癌細胞(HepG2)毒性的初步研究.pdf

1、目的：
　　 采用混酸氧化法在原始多壁碳納米管(MWCNTs)上連接羧基,用熱重分析法定量分析MWCNTs表面羧基含量,而后在其表面枝接功能化親水性修飾基團聚乙二醇(PEG),實現(xiàn)功能化。初步探討水溶性多壁碳納米管（聚乙二醇改性碳納米管MWCNTs-PEG）對人胚腎細胞HEK-293T及人肝癌細胞HepG2的體外細胞毒性。
　　 方法：
　　 1.以多壁碳納米管為原料,依次通過濃硝酸和濃混酸,得到表面有羧基的功能

2、性多壁碳納米管(MWCNT-COOH),用熱重分析法定量分析MWCNTs表面羧基含量。
　　 2.將制得的MWNT-COOH與二甲基甲酰胺(DMF)反應,得到酰氯化產(chǎn)品。將此酰氯化產(chǎn)品與聚乙二醇反應,得到表面枝接親水性基團-PEG的聚乙二醇改性碳納米管。
　　 3.將功能化的碳納米管溶于無血清培養(yǎng)基,設6個濃度組(6.25、12.5、25、50、100、200ug/ml)和溶劑對照組,分別對HEK-293T與HepG2進

3、行干預,在染毒24、48、72h后,用MTT法檢測不同濃度碳納米管對細胞活性的影響。
　　 4.不同濃度碳納米管在對HepG2細胞染毒24h后,采用PI染色觀察死亡細胞染色情況并用流式細胞術(shù)定量測定細胞死亡率。
　　 結(jié)果：
　　 1.所購買的原始多壁碳納米管在依次經(jīng)過濃硝酸和濃混酸處理后,得到了羧基基團(-COOH)修飾的功能化多壁碳納米管,熱重法定量分析MWCNTs表面羧基的含量表明引入了摩爾分數(shù)為2.64％

4、的羧基(-COOH)。
　　 2.在上部羧基化后的碳納米管表面表面接枝親水性基團聚乙二醇后,碳納米管的水溶性有了初步的改善,溶于磷酸鹽緩沖液(PBS)經(jīng)超聲處理后,可形成穩(wěn)定的黑色透亮溶液。
　　 3.將水溶性碳納米管(MWCNTs-PEG)溶液在體外對HEK-293T與HepG2染毒24h后,隨著染毒濃度的增加,293T與HepG2細胞存活率逐漸下降,存在濃度依賴關系。與對照組相比,50ug/ml、100ug/ml和2

5、00ug/ml這三個組細胞存活率差別有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。濃度≤lOOug/ml各組（對照組除外）為毒性Ⅰ級,200ug/ml組毒性Ⅱ級。在染毒48h和72h時毒性未進一步變化。
　　 4.PI染色觀察可見死亡細胞在激光共聚焦顯微鏡下呈現(xiàn)強烈的紅色的熒光,而正常細胞未著色,死亡細胞隨著處理碳納米管濃度的升高而增多。經(jīng)流式細胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)100ug/ml和200ug/ml這二組細胞存活率與對照組相比差別有統(tǒng)計學意義（P＜O.

6、05）,其他組別差異無顯著性。
　　 結(jié)論：
　　 1.采用混酸處理法制備的水溶性碳納米管初步改善了碳納米管的水溶性。
　　 2.水溶性碳納米管對細胞（HEK-293T與HepG2）的毒性存在濃度依賴關系,毒性會隨著濃度的升高而增大。
　　 3.根據(jù)ISO2109932-5細胞毒性評價標準,當水溶性碳納米管(MWCNT-PEG)濃度≤100ug/ml時,細胞毒性等級為Ⅰ級,認為沒有細胞毒性;當濃度為200