新型结构Fe3O4纳米粒子簇的可控制备及生物医用研究

随着生物技术及载药技术的快速发展，具有良好靶向性纳米药物制剂已成了目前肿瘤靶向治疗的重要选择，而磁靶向与小分子靶向的结合（远程靶向与近程靶向结合）就成为高效靶向的最佳解决方案之一。要成功制备磁靶向纳米药物载体，其技术瓶颈就是如何制备具有高磁响应性、生物相容性、高药物负载能力及良好分散稳定性的载体材料。本申请围绕如何获得具有上述优良性能的新型磁性纳米粒子簇这一核心问题而展开，采用溶剂热技术，制备具有空心或介孔结构的磁性纳米粒子簇，在保持其超顺磁性、高磁响应性的同时，还具备大的比表面或空腔，可高效负载及控释药物，并可实现靶向小分子的表面修饰。本研究的特色及创新点是通过结构设计，在溶剂热条件下通过对磁性纳米粒子与可降解聚合物的相互作用参数的调控，一步法制备具有空心或介孔结构的磁性纳米药物载体，解决了目前磁性纳米药物载体磁响应和生物相容性差、负载能力低及分散稳定性不佳的问题。

在本项目支持下，我们发展了两个系列的磁性复合微球的全新制备技术，并对他们的潜在生物应用进行了研究，主要结果综述如下：（1）采用溶剂热制备技术，发展了一种制备磁性空心纳米粒子簇的方法，该磁性纳米粒子簇磁饱和强度高、结构规整、壳层有贯穿空隙及内腔，非常适合用于药物载体。实验结果表明，该材料可以负载高达20.2%的紫杉醇，MTT抗肿瘤实验结果表明该载有紫杉醇的纳米磁性粒子簇具有优良的抗肿瘤效果；在此基础上，我们发展了微波辅助制备技术，空心纳米粒子簇的制备时间从16小时缩短到十分钟，大大提高了制备效率，实验证明该纳米粒子簇具有很好的药物负载能力。（2）以聚谷氨酸为稳定剂，我们制备了一种全新的介孔磁性纳米粒子簇，该粒子簇具有优异的结构性能，如大的比表面积（136 m2/g）和孔体积（0.57 cm3/g）、优异的胶体稳定性、良好的生物相容性和弱酸可降解性，因此非常适合作为药物载体。实验结果表明该材料可以负载大量的抗肿瘤药物紫杉醇，最高可达35.0 wt %，MTT实验结果证明了其优异的抗肿瘤效果。同时，利用其他类型的亲水性生物大分子，如琼脂糖等，可以制备羟基改性的介孔磁性纳米粒子簇，通过适当的修饰反应，可以将各种功能分子化学键合到磁性纳米粒子簇的介孔内部，从而实现对功能分子的负载及可控释放。总而言之，结合材料自身的优良特性（如大的比表面积、优异的胶体稳定性、良好的生物相容性、和弱酸可降解性），该材料在药物载体方面具有极大地应用前景。