超临界流体强制分散悬浮液技术构建核壳型磁性药物载体及其生物学评价

为改进超临界流体共沉淀法制备药物－聚合物复合微球时大部分药物沉积在微球表面或与聚合物结合疏松造成包封率低、缓释效果差的问题，本项目拟建立新型的超临界流体强制分散悬浮液技术(SpEDS)用于核壳型磁性药物载体的构建，即利用新型的悬浮液输送体系，先将抗癌药物沉积在Fe3O4 纳米粒表面形成复合纳米粒，然后将载药的磁性纳米粒悬浮分散在双亲性PLLA-PEG共聚物的有机溶液中，再经SpEDS过程使PLLA-PEG包覆在载药的磁性纳米粒表面最终形成核壳型的药物－高分子磁性微球；考察优化工艺参数，表征复合微球的理化性能，并在分子水平、细胞水平以及动物整体水平对磁性复合微球进行初步的生物学评价。

本项目成功建立了超临界流体强制分散悬浮液技术(SpEDS)用于核壳型磁性药物载体的构建。将MTX沉积在Fe3O4表面形成复合纳米粒，悬浮分散于PLLA-PEG-PLLA的有机溶液中，再经SpEDS过程使共聚物包覆在纳米粒表面形成核壳型的MTX-Fe3O4-PLLA-PEG-PLLA复合磁性微球。制备得到微球球形度和单分散性较好，粒径小且分布窄，具有较好的磁学性能，且具有良好的载药性能及体外释放性能；并对其生物相容性和药效进行了评价。.Fe3O4-PLLA-PEG-PLLA空白磁性微球的生物相容性研究包括3个水平：细胞水平上，采用XTT法考察细胞毒性、DCFH-DA法考察ROS水平、溶血试验研究血液相容性和硝酸还原酶法考察NO释放量，结果表明微球具有良好的细胞相容性；分子水平上，采用胞质分裂阻滞微核试验考察双核细胞微核率和RT-PCR法检测前炎性细胞因子IL-6、iNOS及TNF-α基因表达情况，结果显示PLLA-PEG-PLLA涂层降低了Fe3O4纳米粒的免疫炎性，减低DNA损伤，具有良好的分子相容性；整体水平上，采用全身急性毒性试验考察其体内毒性，结果表明微球不会引起全身急性毒性，半数致死量LD50>1575.00 mg/kg。.载药复合磁性微球的药效学研究包括3个水平：细胞水平上，采用Alamar blue法考察细胞活性，AO-EB考察细胞凋亡形态和流式细胞仪检测细胞周期分布，结果表明复合磁性微球可通过细胞毒性、诱导肿瘤细胞凋亡和阻滞细胞周期进程发挥抗肿瘤效应；分子水平上，采用RT-PCR法检测细胞凋亡因子bcl-2、bax及caspase-3的mRNA表达情况和Western blot法检测pro-caspase3蛋白表达量，结果表明复合磁性微球可有效上调bax/bcl-2和caspase-3，活化pro-caspase3诱导MG-63细胞凋亡；整体水平上，采用体内抑瘤试验考察微球经磁靶向作用后对S-180荷瘤小鼠抑瘤作用和药代动力学分析其体内分布，结果表明磁性微球经磁场诱导后可有效靶向肿瘤部位发挥抗肿瘤药效，其抑瘤率可达64.21%。 .本项目采用SpEDS成功制备了载药复合磁性微球，在满足良好的生物相容性前提下，经磁场诱导后可靶向浓集于肿瘤部位发挥抗肿瘤效应，有潜力在化疗药物磁靶向治疗领域发挥积极的作用。