叶酸修饰的胶体石墨烯醇量子点合成及其在乳腺癌靶向给药中的高效选择性应用研究

为解决传统化疗药物(如MTX)靶向性差、毒副作用大的问题，研究人员创新性地采用声化学法首次合成了基于聚乳酸(PLLA)的叶酸(FA)修饰石墨烯醇量子点(GQDs)。该纳米载体具有2.1 nm超小尺寸、72%高量子产率及pH响应性药物释放特性，能显著提升甲氨蝶呤(MTX)在MCF-7乳腺癌细胞的靶向递送效率，使药物负载量达80%的同时降低75%细胞毒性，为精准抗癌治疗提供了新型纳米平台。

　　

在癌症治疗领域，传统化疗药物如甲氨蝶呤(MTX)虽能有效抑制肿瘤细胞增殖，却存在"杀敌一千自损八百"的困境——缺乏靶向性的药物在攻击癌细胞的同时，会对健康细胞造成严重损伤。更棘手的是，这些药物往往面临细胞渗透性差、生物利用度低等问题。随着纳米技术的兴起，科学家们将目光投向碳基纳米材料，特别是具有独特光学特性和大比表面积的石墨烯量子点(GQDs)，试图打造能精准导航的"药物导弹"。

在这一背景下，国内研究人员在《Next Nanotechnology》发表创新研究。他们突破性地选择生物可降解的聚乳酸(PLLA)为原料，通过声化学法首次合成叶酸(FA)修饰的石墨烯醇量子点。这种新型纳米载体不仅具备2.1±0.2 nm的超小尺寸和72%的超高量子产率，更通过FA与癌细胞表面叶酸受体的特异性结合，实现了对乳腺癌细胞的精准打击。

研究团队运用多学科技术手段：通过透射电镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)确认纳米结构，紫外-可见光谱和光致发光光谱分析光学特性，X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征表面修饰，动态光散射(DLS)评估稳定性，并结合体外细胞实验验证生物效应。

研究结果揭示：

1. 形貌与光学特性：声化学法制备的GQDs呈现单层结构(0.34 nm厚度)，在315 nm处显示量子限域效应，蓝光发射强度显著高于同类研究。
2. 表面修饰机制：FA通过C-O-C键与GQDs的羟基结合，形成多层结构(10 nm)，zeta电位从-7.6 meV降至-14.3 meV，稳定性提升。
3. 药物负载性能：MTX负载量达80%，在pH=5.2的肿瘤微环境中6小时释放75%，显著高于生理pH下的25%。
4. 靶向治疗效果：MTX/FA/GQDs对MCF-7细胞的杀伤效率比游离MTX提高75%，同时保留GQDs的荧光成像功能。

这项研究的突破性在于：首次将PLLA转化为石墨烯醇量子点，创新性地利用羟基修饰增强载体稳定性；通过FA-MTX双靶向系统，既提高药物富集效率又降低系统毒性；pH响应释放特性实现"肿瘤微环境触发"的精准给药。该技术为开发新一代智能抗癌纳米药物提供了重要范式，其高达72%的量子产率还拓展了诊疗一体化应用前景。未来通过优化FA修饰密度和药物负载比，有望进一步推动临床转化，为乳腺癌等恶性肿瘤治疗提供更安全有效的解决方案。