叶酸受体介导的肿瘤靶向超顺磁性纳米胶束的制备及实验研究

摘要

目前，利用聚合物纳米胶束进行疏水性药物和影像对比剂靶向传输及控制释放的研究已经成为一个热门领域。 本研究目的: 1)制备由叶酸修饰的、载有超顺磁性氧化铁(SPIO)及抗癌药物阿霉素(DOX)的聚合物纳米胶束并对其进行体外表征，优化制备工艺，探讨影响纳米胶束性能的因素。 2)从体外细胞水平，探讨叶酸受体介导的聚合物纳米胶束对人肝癌细胞Bel 7402的靶向效应、细胞毒性、体外控制释放，以及利用临床型MRI对叶酸受体介导的靶向投递系统进行监测的可行性。 3)通过动物实验，从在体水平探讨叶酸受体介导的聚合物纳米胶束对裸鼠荷人肝癌移植瘤的靶向性、安全性，及利用临床型MRI对其进行无创、实时监测的可行性。 研究方法: 1)负载SPIO和DOX聚合物纳米胶束的制备及表征： 首先利用聚乙二醇(PEG)引发ε-己内酯(CL)开环聚合法制备空白载体材料即嵌段聚合物PEG-b-PCL，将叶酸高效负载于PEG-b-PCL的表面，然后利用自组装技术将SPIO及DOX高效负载于聚合物胶束的疏水性内核。 聚合物胶束的表征包括：利用动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)测量胶束粒径大小、形态及分布，测量胶束的磁学性质观察胶束是否具有超顺磁性，利用原子吸收法测量SPIO的负载率，利用紫外吸收法测量DOX包封率，以MRI多回波SE序列测量T2弛豫时间，计算T2弛豫率等。 2)体外实验： 将叶酸靶向和非叶酸靶向纳米胶束分别与人肝癌细胞Bel 7402共孵育1小时后，分别进行普鲁士蓝染色、荧光显微镜、流式细胞术及体外竞争实验等从体外细胞水平观察Bel 7402细胞对叶酸受体介导纳米胶束的靶向效应。 利用四唑盐比色法(Methyl thiazolyl tetrazolium，MTT)考察空白载体材料(PEG-b-PCL)的细胞毒性，评价其安全性。 通过体外控制释放试验，模拟体内DOX释放过程。 通过体外MRI成像，采用快速自旋回波(TSE)，利用SPIO的T2负性增强效应，观察信号强度变化情况，探索利用临床型MRI评价纳米胶束对Bel 7402细胞的靶向效应。 3)动物实验： 建立裸小鼠荷人肝癌皮下移植瘤动物模型。约4～6周当肿瘤直径达1 cm时，对裸小鼠进行MRI扫描。按分组要求，将24只裸小鼠随机分成实验组和对照组，每组12只，实验组经尾静脉注射叶酸靶向纳米胶束，对照组经尾静脉注射非靶向纳米胶束，注射剂量均为5 mg Fe/kg。注射前及注射后不同时点(即刻、1 h、3 h、6 h、24 h)分别进行MRI成像，测量感兴趣区(肿瘤、肌肉组织)T2WI及T1WI信号强度，计算信号变化率，最后用SPSS 13.0统计软件进行统计、分析。 病理组织学检查：包括常规HE染色和普鲁士蓝染色。 对纳米胶束的安全性进行初步评价。 结论: 1)利用两亲嵌段共聚物与自组装技术可制备负载SPIO和DOX的叶酸靶向及非叶酸靶向纳米胶束。通过聚合物疏水段化学结构、两亲比例等可调控胶束的形状、尺寸、DOX或SPIO的负载量、药物控释性能等。 2)体外细胞水平叶酸受体介导的聚合物纳米胶束对人肝癌细胞Bel 7402具有较好的靶向效应。 3)在体水平叶酸受体介导的聚合物纳米胶束对裸鼠荷人肝癌移植瘤具有一定的靶向性。 4)聚合物纳米胶束作为药物载体对DOX具有良好的缓释作用。 5)空白载体材料(PEG-b-PCL)具有良好的生物相容性，安全性好。 6)使用临床型1.5 T的MRI可监测叶酸靶向纳米胶束对人肝癌(细胞)的靶向效应。 7)负载SPIO的聚合物纳米胶束有望成为一种高效、特异性的MRI纳米探针，用于肿瘤早期诊断及无创实时的评价治疗效果。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略词中英文对照

声明

前言

第一章 纳米胶束的制备及表征

第二章体外实验

第三章动物实验

全文结论

参考文献

附录1　攻读博士期间发表的文章及参与的科研

附录2　叶酸受体介导的肿瘤靶向超顺磁性纳米胶束的制备及体外实验　

附图一

附图二

致谢