强磁性介孔铁纳米药物载体的合成及其在肝癌靶向治疗中的应用基础研究

为了实现磁性载体在肝癌靶向治疗中的实际应用，本课题提出了制备一种新型强磁性介孔铁纳米靶向药物载体的新思路。载体设计成内部由单质铁构成的介孔结构、外部包覆生物可降解的油酸钠。已知铁是目前磁性能最强的单体材料，内部呈孔结构的介孔铁能携带大量的药物，包覆的油酸钠既能防止铁的氧化又能实现药物的缓释，因而实现了对磁性载体从内到外的改造。载体制备过程中应用模板嵌合的原理，以适当孔容孔径的微孔聚合物PS(St-MMA-AA)为模板，采用自组装技术化学合成单质铁、脱模后制备成介孔铁磁性载体。分别研究了载体的合成条件控制及形成机理、表面改性和物理、生物学特性，要求介孔铁比饱和磁化强度>100emu/g，使荷药载体易于靶向进入肿瘤细胞间质内；比表面积>200m2/g，保证具有巨大的载药性；介孔铁呈单分散、粒径均匀可控(50-300nm)。为肝癌的磁靶向治疗提供了磁靶向性强、载药量大并有缓释性的新型优质磁性载体

项目通过一步火焰喷雾燃烧技术制备了一系列组成和结构磁性铁基纳米颗粒，主要考察了前驱体浓度、扩散氧气量和淬火N2的位置对最终产物的结构组成的影响。并在结构形貌变化的基础上研究了磁性纳米颗粒在火焰中的形成过程，提出了基于通过控制燃料氧气比的还原火焰燃烧和富氧燃烧的概念，提出了碳包覆金属性核核壳结构的原位催化包覆机理以及核壳隙结构形成的金属性核氧化向外扩散的机理。具有多种杂化结构的FexOy/C的磁性材料在可分离利用催化剂和生物医药领域有着重要的应用前景。.利用火焰喷雾燃烧技术制备了具有高比饱和磁化强度的含钴纳米铁颗粒，其比饱和磁化强度为126.1emu/g,与同条件下制备的单一组分的Fe的颗粒相比具有较高的比饱和磁化强度。其颗粒尺寸在40-80nm，表面有一层2-4nm的氧化物层，该合金颗粒具有较好的热稳定性（180℃下稳定存在）。高的比饱和磁化强度使该合金颗粒在生物医药和纳米应用领域有着潜在的应用。. 考察了不同结构和组成的磁性纳米颗粒对药物阿霉素的吸附和脱附性能。当样品的组成为氧化物壳包覆金属性核的核壳结构材料时，由于火焰燃烧技术和纳米粉体本身具有的特性，颗粒之间的堆积孔可以提高颗粒对药物的吸附能力。. 含钴纳米铁磁性载体在外加脉冲磁场作用下可使靶区的同位素放射计数明显增加，提示磁性载体携带的药物局部浓度增加和停留延长，从而增加载药时在组织的有效作用浓度和作用时间；载阿霉素的含钴纳米铁磁性载体对大鼠walk256移植瘤的抑制作用优于阿霉素水溶液组，含钴纳米铁颗粒在肿瘤组织内能透过血管壁进入组织间质和肿瘤细胞浆，导致肿瘤细胞坏死。