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磁性氧化铁纳米粒具备良好的磁性和生物相容性,可用于构建磁靶向药物传递系统。本实验以共沉淀法制得的氧化铁纳米粒为基础,通过硅烷偶联剂对纳米粒表面进行修饰,将氨基引入,在氨基上根据取代原理,使β-环糊精与氧化铁纳米粒结合,也在氨基上通过酰化反应将单链抗体连接上,制备了以β-环糊精作为药物载体,磁性氧化铁和单链抗体作为靶向部分的新型纳米载药系统;对其进行了化学、物理、生物学等方面的表征;与本实验室制备的另外两种可降解聚合物纳米载药系统进行了横向比较,为后续的研究改进提供了参考。 主要研究内容与结论如下: (1)以二价和三价可溶性铁盐为原料,通过共沉淀法制备了磁性氧化铁纳米粒,利用扫描式电子显微镜观察得到纳米粒平均粒径为40 nm,颗粒均匀;动态激光散射仪测得纳米粒Zeta电位为-41.2 mV,体系稳定;超导量子干涉仪测试表明纳米粒具有顺磁性,无磁滞现象,最大磁化强度为50.45 emu/g,磁性良好;细胞毒性实验表明,磁性氧化铁纳米粒对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人卵巢癌细胞(SKOV-3)均有一定毒性,该毒性与纳米粒浓度和作用时间有关,浓度低于0.8μg/mL时,细胞毒性很小。 (2)以氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂,将氨基引入到氧化铁纳米粒表面;以1,1-羰基二咪唑作为键合剂,将β-环糊精连接到纳米粒表面氨基上,又利用酰化反应将单链抗体scFv与纳米粒相连。红外光谱分析显示,氨基、β-环糊精和单链抗体均成功连接至纳米粒表面;电镜观察发现改性后磁性氧化铁纳米粒形貌、粒径均无明显变化。其他测试发现改性后纳米粒Zeta电位绝对值减小且带部分正电荷(-35.4、-20、10.3 mV都有出现,平均电位为-29.1 mV),溶液体系较稳定;最大磁化强度为45.18 emu/g,与改性前相比有所下降,但仍然保留了良好的顺磁性;ELISA结果显示改性后的磁性纳米粒在体外可与CD105(Endoglin)特异性结合且保持了较高的活性。 (3)以多西他赛(TXT)为模型药物,利用溶剂挥发法使β-环糊精和TXT形成包合体,制备得到TXT-磁性氧化铁载药系统。体外释放结果显示该系统可实现药物的缓释,释放曲线符合Higuchi方程。细胞实验表明这一载药系统可以有效抑制卵巢癌细胞的增值,效果好于TXT的一次给药。 (4)在前期课题的基础上,研究了TXT-PPLA和TXT-BPLA这两种可降解聚合物载药体系,并且在材料的生物相容性、体外释放特性、癌细胞的抑制方面与磁性氧化铁载药纳米粒进行了综合对比。结果显示:三种纳米粒都具有非常好的生物相容性;TXT-PPLA和 TXT-BPLA纳米粒释放特性相似,而磁性氧化铁载药纳米粒前期释放较慢,中后期释放速率较快,持续时间更长。癌细胞抑制方面,三种纳米粒对癌细胞都有明显的抑制作用,TXT-PPLA和 TXT-BPLA纳米粒短期抑制效果较好,而磁性氧化铁载药纳米粒在长期抑制癌细胞方面更具优势。