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米托蒽醌(MTO)是一种经典的蒽环类抗肿瘤合成类化学药物,通过嵌入肿瘤细胞的DNA片段从而抑制其核酸的合成进而发挥抗肿瘤作用,是一种周期非特异性的抗肿瘤药物;目前,国内上市的品种主要有两种,一种是米托蒽醌注射液,另一种市注射用米托蒽醌冻干粉;其临床上主要用于各期乳腺癌、恶性淋巴瘤和急性白血病等恶性肿瘤疾病,在治疗卵巢癌及消化道癌症方面也有一定疗效,但用药同时由于米托蒽醌本身具有严重的骨髓抑制作用和心脏毒性,使其在临床应用商受到一定程度上的限制。 为了克服米托蒽醌(MTO)临床用药毒副作用强的缺点,本论文选用米托蒽醌(MTO)为模型药物,利用温敏性的聚合物单体加成反应和活化了的四氧化三铁磁性碳球纳米粒表面的活性基团反应,从而得到一种具有温敏性和磁靶向性新型药物载体转运体系。 首先以水热反应法制备磁性的四氧化三铁碳球Fe3O4@C(MC纳米粒),通过3-(三甲氧基甲硅基)甲基丙烯酸丙酯(MPS)活化的MC纳米粒,再通过加成反应在活化的 MC纳米粒表面链接上温敏性的高分子链状结构-NAPIM-NHMPAM-,从而制备出兼具温敏性和磁性的Fe3O4@C/NAPIM-NHMPAM纳米粒(MTC纳米粒)。 采用 Nano-Zs90型激光纳米粒度分析仪测定温敏性材料修饰过的Fe3O4@C/NAPIM-NHMPAM纳米粒( MTC纳米粒)平均粒径大小为348.32±5nm。通过对MTC纳米粒顺磁性的考察,温敏性高分子链段物修饰过的 MTC纳米粒的磁化强度为5 emu/mg,未修饰的四氧化三铁磁性碳球 MC纳米粒为30emu/mg,修饰后的MTC纳米粒载体磁性降低,也从侧面反映了温敏性高分子链段材料在四氧化三铁磁性碳球表面修饰成功。为考察高分子材料修饰后的四氧化三铁碳球对808nm激光的响应特性,用808nm激光照射MTC纳米粒溶液,测定不同照射时间下温度的变化。结果表明,MTC纳米粒载体溶液在808nm激光照射下具有光敏特性,不同照射时间下,载体溶液温度均较阴性对照组明显升高,运用2.5w/cm2,808nm激光照射15min,载体溶液的温度升高接近70℃,保证其在肿瘤部位的热疗特性。 运用磁性分离法对该载体载药量进行测定,结果表明其载药量为83.13%±1.70%。选用透析袋扩散法测定四氧化三铁磁性碳球 MTC纳米粒的体外释放,其808nm光照释药组24h的累积释放量为55.12%,非光照释药组24h累积释药量为39.97%,而原料药组5h释药70.04%。温敏性材料修饰的四氧化三铁磁性碳球MTC纳米粒组较原料组表现出明显的延缓释药的特性。释药结果表明,所用的聚合物 N-羟甲基丙烯酰胺,N-异丙基丙烯酰胺在一定程度上延缓了盐酸米托蒽醌(MTO)从载药体系四氧化三铁磁性碳球纳米粒的释放速度和效率,赋予 MC纳米粒温度敏感的缓控释药特性。其体外释放曲线显示,四氧化三铁磁性碳球MTC纳米粒具有温度敏感性,在升温条件下显示对外界温度良好的响应特性,具有温度开关控制的控释药物剂型的特点。 采用 SRB法考察温敏性材料修饰的四氧化三铁磁性碳球纳米粒 MTC纳米粒载体对鼠源性乳腺癌(4T1)的细胞毒性。细胞毒性实验设置MTC纳米粒光照组和MTC纳米粒非光照组。结果显示MTC纳米粒分散液光照组的24小时IC50值为9.97±0.03μg/mL,非光照组的IC50值为19.12μg/mL。光照组的抑制率明显高于非光照组,在808nm激光的协同作用下,MTC纳米粒对该细胞的细胞毒作用增强。证明该药物载体的光敏特性。 将制备好的温敏性材料修饰的四氧化三铁磁性碳球纳米粒 MTC纳米粒用荧光剂 IR783标记,尾静脉注射给药后,在不同时间点对鼠源性乳腺癌细胞4T1接种的实体瘤Balb/C小鼠进行活体成像,观察小鼠体内的荧光滞留情况。结果表明,相比于肿瘤组织未包覆磁铁的对照组,四氧化三铁磁性碳球纳米粒MTC纳米粒磁靶向组尾静脉注射给药后,在肿瘤部位能观察到明显的荧光强度,8小时后肿瘤部位荧光强度仍未衰减证实了该药物载体的磁靶向特性,同时具有一定的缓控释的特性。 四氧化三铁磁性碳球纳米粒MTC纳米粒,对6组Balb/C荷瘤小鼠进行给药进行药效试验,每组4只,分别为:空白对照组,原料药组,光照组,含药载体光照组,含药载体磁靶向组,含药载体磁靶向光照组。治疗方式:含药载体组和原料药组均为隔天给药,光照组每天进行功率为2.5W/cm2的808nm激光照射。实验组小鼠尾静脉注射给药14天后,不同组间荷瘤小鼠的肿瘤体积具有显著性差异。通过对实验组荷瘤小鼠的解剖,称量瘤重,计算不同实验组的肿瘤抑制率。含药载体磁靶向光照组效果最好,肿瘤体积最小,肿瘤抑制率为87.2%。含药载体光照组和含药载体磁靶向组的抑制率分别为74.6%和71.7%,均低于含药载体磁靶向光照组。治疗至第10天时,原料药组的抑制率达35.4%,第11天观察时,原料药组陆续出现死亡现象,且体重下降达到30.4%,表现出严重的毒副作用。除原料药组外,各组体重变化不大,药物载体对小鼠免疫力没有较大影响。实验研究表明,本实验设计的温敏性四氧化三铁磁性碳球纳米粒MTC纳米粒具有明显的靶向性以及温控释药的特性,相比于原料药盐酸米托蒽醌溶液增加了对鼠源性乳腺癌4T1细胞的毒性,降低了对荷瘤小鼠的毒副作用,是一类具有潜在应用价值的载药体系。