载藤黄酸磁性Fe3O4@NH2-β-CD纳米粒的制备与研究

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目的:为了克服藤黄酸生物利用度低、血管刺激性大的缺点,基于磁性纳米药物设计原理,以藤黄酸(Gambogic acid,GA)、磁性四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4MNPs)和氨基化β-环糊精(6-NH2-β-CD)为原料设计、制备出载藤黄酸磁性Fe3O4@NH2-β-CD纳米粒(Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs),并对其物理特性及生物活性加以研究,以期获得刺激性小、靶向性强、生物利用度高的藤黄酸类磁性纳米制剂。方法:1.采用共沉淀法制备Fe3O4 MNPs,并用柠檬酸(CA)及氨基化的β-CD(6-NH2-β-CD)进行修饰,制备Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs。以产率为指征,对6-NH2-β-CD的合成过程进行单因素考察,讨论最佳合成工艺;通过FTIR,XRD,Zeta,VSM,HRTEM等手段表征磁性纳米粒的理化特征。2.模拟人体内环境,利用透析法研究与评价Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs载药能力及体外的释药性能。3.以肝癌细胞株HepG2及白血病细胞株HL-60作为研究对象,MTT法探究纳米载药系统对实体瘤细胞及非实体瘤细胞的抗肿瘤作用,计算IC50。另外,建立HPLC测定大鼠血浆中GA含量的分析方法,设置GA对照组、Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs试验组以尾静脉注射方式给药,不同时间点取血测定血浆中GA含量,利用药动学DAS2.0软件处理血药浓度-时间数据,拟合其药动学模型,计算主要药动学参数。4.以家兔为试验对象,通过HE染色法在光学显微镜下染色观察家兔耳缘静脉的病理组织切片用以衡量载藤黄酸磁性Fe3O4@NH2-β-CD纳米粒的血管刺激性。结果:FTIR结果表示Fe3O4@NH2-β-CD MNPs和Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs已经合成。粒径测试结果分别为119.4 nm,147.4 nm,PDI为0.201,0.189,电位为-30.8 mV,-29.3 mV,表明其纳米混悬体系稳定;XRD及HRTEM图谱可了解到Fe3O4@NH2-β-CD MNPs和Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs晶格良好,呈球型或类球型状纳米分散体;Fe3O4@NH2-β-CD MNPs和Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs的晶体粒径分别达到了13.07 nm和15.60 nm。另外H-B曲线显示Fe3O4MNPs、Fe3O4@NH2-β-CD MNPs和Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs的饱和磁化度有明显不同,分别为56.85、44.87、41.76 emu/g。此外,模拟人体条件得出的体外累积释放曲线分为快速释放跟缓慢释放的2个阶段,累积释放时间达1080min。MTT试验的结果发现Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs对实体瘤细胞株HepG2及非实体瘤细胞株HL-60有一定的抑制作用,IC50分别为1.18μg/mL和0.41μg/mL,较GA有明显降低。大鼠体内药代动力学试验中发现磁性纳米载药系统并未明显提高GA的半衰期t1/2,但是平均体内滞留时间MRT却得到了很大的延长,AUC0-t、AUC0-∞也分别为提高至原来的1.48、1.42倍左右。HE染色后的病理组织切片可知通过纳米颗粒负载之后的藤黄酸相比于原料药的血管刺激性有所下降。结论:成功制备出Fe3O4@NH2-β-CD MNPs和Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs,并对其物理性状进行研究。体外细胞试验发现Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs对实体瘤细胞株HepG2及非实体瘤细胞株HL-60细胞均具有较明显的抑制作用。与GA相比,研究发现Fe3O4@NH2-β-CD@GA MNPs具有血管刺激性小,生物半衰期长等优点,能显著地改善藤黄酸体内消除快、血管刺激性大等缺点,作为一种新型的纳米抗肿瘤磁靶向制剂值得进一步研究与开发。
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