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目的基于碳纳米管载药性和靶向性设计制备一种集靶向、化疗于一体的新型多功能超声造影剂。通过研究制备复合微泡的工艺以及微泡中碳纳米管和紫杉醇的负载率,探索其体外抗肿瘤活性、体内外超声显像效果以及体内急性毒性;系统地对复合微泡进行临床前研究,为这种新型多功能超声造影剂的临床应用提供了基础研究数据。方法(1)采用声振空化法,以司盘-聚乙二醇(Span-PEG)为膜材,加入叶酸-碳纳米管-紫杉醇(folate-carbon nanotube-paclitaxel,FA-CNTs-PTX)复合物,制备复合FA-CNTs-PTX的司盘-聚乙二醇(Span-PEG)微泡超声造影剂;通过红外光谱仪、紫外分光光度计、热重仪、扫描电镜、透射电镜及激光粒度分析仪等对微泡结构和形貌进行表征分析。(2)采用多普勒超声诊断仪,分别考察复合微泡体外和体内超声造影效果。(3)选取乳腺癌MCF-7细胞、肝癌HepG2细胞和正常人脐静脉内皮HUVEC细胞作为试验模型,采用CCK-8试剂盒及AO/EB试剂盒双染色法检测复合微泡超声造影剂体外抗肿瘤活性。通过流式细胞术定量分析复合微泡对乳腺癌MCF-7细胞和正常人脐静脉内皮HUVEC细胞的凋亡率。(4)以昆明小鼠为模型,通过急性毒性试验确定复合微泡超声造影剂对小鼠的最大耐受量。结果(1)所制备的复合FA-CNTs-PTX的Span-PEG微泡表面光滑、平均粒径为442 nm,微泡中碳纳米管和紫杉醇的负载率分别为1.69%和47.9%。成功将FA-CNTsPTX靶向载药复合物包覆于Span-PEG微泡中,微泡为空心球体,粒径分布均匀且为纳米级别。(2)与生理盐水和Span-PEG微泡相比,复合FA-CNTs-PTX微泡超声造影剂在体外和体内均具有更显著的增强超声信号的性质,并且超声成像的清晰度有所提高。(3)复合FA-CNTs-PTX的微泡超声造影剂对乳腺癌MCF-7细胞有明显的增殖抑制作用,且主要取决于较高的载药率及微泡的纳米尺寸;复合FA-CNTs-PTX的微泡超声造影剂能够影响乳腺癌MCF-7细胞的增殖抑制率及细胞的凋亡周期,并对细胞MCF-7的增殖抑制作用程度高于肝癌HepG2细胞;复合FA-CNTs-PTX的微泡超声造影剂对乳腺癌MCF-7细胞的早期凋亡率34.85%远大于对正常人脐静脉内皮HUVEC细胞的早期凋亡率14.99%,复合FA-CNTs-PTX的微泡超声造影剂对乳腺癌MCF-7细胞具有明显的靶向抑制作用。(4)最大耐受剂量下昆明小鼠没有出现死亡及不良反应,最大耐受剂量为50 kg成人的350倍。结论本研究设计和制备的复合FA-CNTs-PTX微泡超声造影剂有望成为一种良好的集造影和靶向治疗为一体的超声造影剂。首先,复合微泡的结构满足作为造影剂的理论条件,在体内外均具有理想的增强超声显影功能;其次,该复合微泡成功负载紫杉醇药物,实现靶向抑制乳腺癌MCF-7细胞增殖作用。最后,复合微泡作用于昆明小鼠的最大耐受剂量已经远高于成人用量的百倍,所以复合FA-CNTs-PTX微泡超声造影剂在体内安全稳定,且提供比较理想的超声显影效果,是一种高效的新辅助化疗试剂,为下一步体内递药提供研究的药理模型。