硼化磁性奈米碳球作為中子捕獲抗癌試劑

Boronized Magnetic Carbon Nanoparticles for Thermal Neutron Capture and Anticancer Reagents

張雅萍(Ya Ping Chang)

指導教授 ： 黃國柱

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2008年)

摘要

中子捕獲治療自1936年至今已經有70年的歷史，將含元素10B的藥物注射到人體內，並利用腫瘤細胞對藥物具有高度的吸收性質或是以修飾專一選擇性的官能基或抗體，使得藥物得以在腫瘤細胞上產生效果。由於10B具有高中子捕捉截面，照射中子束後，發生核分裂反應，放射出高能量的α粒子以及γ射線以殺死癌細胞。然而，目前硼中子捕獲試劑仍需要改進的缺點主要有兩項：(1)藥物是否能選擇性的標定在癌細胞上。(2)藥物送至體內是否能夠達到一個癌細胞的致死劑量 (大於20-35 μg 10B / cell gram 或 109 10B atom / cell )。因此，我們設計結合奈米碳球的幾項特性並將硼元素摻入奈米碳球當中，以作為硼中子捕獲試劑：(1)石墨層可以將藥物包覆在碳球內部，以減低毒性。(2)奈米碳球石墨表面容易進行官能基的修飾，接上不同專一性辨識的物質，如抗體或是葉酸，可以把藥物選擇性地標定在癌細胞上。
目前文獻上利用奈米碳材作為硼中子捕獲的藥物並不多，大多都是以奈米碳管當作載體，在碳管外部接上10B的化合物。且一般藥物都是小分子的化合物，其中僅包含數個10B或是只是接上一個boron正二十面體的結構，因此往往達不到能夠致死一個癌細胞的劑量，若所需注射的劑量過高，週邊正常細胞也無法承受。因此我們以氣相脈衝直流電弧電漿法合成包覆鈷的奈米碳球，再將對於中子捕獲能力較大之元素，硼，在高熱條件下大量擴散至碳球內部，以突破目前所面臨之劑量不足的瓶頸。利用polyacrylic acid水溶性官能基修飾在碳球表面，再接上對腫瘤細胞膜表面葉酸受體 (Folate receptor) 具有專一辨識能力的葉酸分子，達到水溶性及專一選擇性藥物的攜帶，為奈米碳球在生物醫學應用上開創新的里程碑。

關鍵字

奈米碳球 ； 硼中子捕獲試劑

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BNCT ； HASH(0x1b239310)

參考文獻

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