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阿霉素(Doxorubicin,DOX)作为白血病、恶性淋巴瘤及乳腺癌等肿瘤的一线化疗药物,可通过进入肿瘤细胞并嵌入DNA分子与之连接,从而抑制DNA的复制与合成,达到抑制肿瘤生长的目的。但阿霉素对正常组织、器官的较大毒副作用限制了其应用。采用现代药剂技术开发新型靶向控释的药物传递系统,可将化疗药物靶向输送到治疗部位并局部控制释放,最大限度地降低毒副作用,提高治疗效果,增加患者的顺应性,是化疗药物减毒增效的重要途径之一。本课题基于介孔硅材料,结合Fe304磁性纳米粒和具有pH响应性的高分子材料PEG-b-PAsp等构建出新型功能性复合纳米材料作为阿霉素载体。该复合纳米载体利用介孔硅的有序孔道结构、较大的比表面积和孔容、良好的生物相容性和稳定性、表面易功能化等特点,同时也结合了 Fe304纳米粒的磁靶向性及pH响应性高分子可对药物控制释放等特性,有望实现阿霉素肿瘤靶向递送和控制释放,达到减毒增效的目的,提高肿瘤化疗效果。本论文的主要研究内容分为四部分:一、复合纳米粒Fe3O4@nSiO2@mSiO2@PEG-b-PAsp@DOX(DOX-NPs)的制备、表征及载药量的优化;二、复合纳米粒对乳腺癌4T1细胞的体外增殖抵制作用研究;三、复合纳米粒对乳腺癌§4T1模型的抑制作用研究;四、复合纳米粒对乳腺癌4T1细胞侵袭转移的抑制作用及机制的初步探讨。在第一部分复合纳米粒的构建中,我们通过水热法合成了 Fe3O4磁性纳米粒,并通过Stober法和溶胶凝胶过程在磁性纳米粒Fe3O4表面包覆二氧化硅(nSiO2)层以提高Fe3O4磁性纳米粒的稳定性和可修饰性,并在实心硅表面包覆一层介孔二氧化硅(mSiO2),合成复合载体材料Fe3O4@nSiO2@mSiO2。对该复合载体材料进行表面氨基化处理并连接合成的PEG-b-Pasp高分子材料,利用介孔硅良好的吸附特性及PEG-b-PAsp与阿霉素静电结合能力负载阿霉素,制备出高载药量的磁性介孔二氧化硅阿霉素复合纳米粒Fe3O4@nSiO2@mSiO2@PEG-b-PAsp@DOX。通过正交试验对载药条件进行优化,确定最佳制备条件为C2B1A3D1,即载体材料用量为10 mg、PEG-b-PAsp的用量为4 mg、阿霉素用量为4 mg、加药后的搅拌时间为1h,制备的纳米粒载药量高达58.50%(±3.91%)。室温磁滞曲线及不同pH条件下的释药曲线的测定表明载药复合纳米粒(DOX-NPs)具有良好的磁响应性及pH敏感药物释放特性。在第二部分研究中我们通过生物透射电镜、荧光显微镜等观察,证实载体材料可被4T1细胞有效摄取,并在细胞中释放出DOX,增殖抑制实验表明DOX-NPs具有显著的对4T1细胞的抑制增殖作用,并存在着浓度依赖性,其IC50值为1.284μg·mL-1,与游离药物的体外抑制效果相当。第三部分研究中我们通过小鼠4T1乳腺癌移植瘤模型,以瘤体积和瘤重的变化来评价DOX-NPs体内的抑制肿瘤生长的效果,以肺部表面节结数及转移灶面积为指标来评价其抗转移效果。实验发现DOX-NPs具有显著抑制4T1乳腺癌移植瘤生长的作用,且与游离DOX组相比,小鼠体重减轻较少,表现出较小的毒副作用。DOX-NPs组的肺部表面节结数明显少于其他组,且肺组织HE切片观察到DOX-NPs组的转移灶面积均较其他组小,表明DOX-NPs具有抑制4T1细胞肺转移的效果。基于第三部分研究中发现的DOX-NPs具有抑制4T1细胞肺转移效果,我们对其可能的作用机制进行了初步探讨。通过划痕实验和Transwell实验证实DOX-NPs可抑制乳腺癌4T1细胞的转移及迁移,且随DOX-NPs浓度升高,抑制作用增强。Western Blot的实验结果表明与肿瘤细胞转移相关的细胞黏附因子E-Cadherin的表达量随DOX-NPs处理浓度升高而下降,同时Vimentin的表达量随DOX-NPs浓度升高而升高,因此说明DOX-NPs可以通过抑制或逆转乳腺癌4T1细胞的细胞上皮-间充质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition,EMT),而抑制乳腺癌 4T1 细胞的生长和转移。以上结果表明,本课题成功地制备了 pH敏感的磁性介孔二氧化硅阿霉素复合纳米粒Fe304@nSiO2@mSi02@PEG-b-PAsp@DOX,在体内外均表现出良好的抑制乳腺癌4T1细胞的生长和转移效果,达到了减毒增效的目的,且初步证实DOX-NPs可抑制或逆转乳腺癌4T1细胞的EMT,在肿瘤治疗领域有潜在的应用前景。