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兼具M(jìn)RI顯影增強(qiáng)及p H敏感釋藥性能的載藥Fe3O4納米顆粒

2016-10-26 03:00:33王曦陽郭和澤竇紅靜上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海200240
功能高分子學(xué)報(bào) 2016年2期
關(guān)鍵詞:載藥阿霉素磁性

王曦陽, 王 灝, 郭和澤, 竇紅靜(上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200240)

兼具M(jìn)RI顯影增強(qiáng)及p H敏感釋藥性能的載藥Fe3O4納米顆粒

王曦陽, 王 灝, 郭和澤, 竇紅靜
(上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,金屬基復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海200240)

以聚丙烯酸(PAA)修飾的超順磁性Fe3O4納米顆粒(MNPs-PAA)為基礎(chǔ),利用p H敏感的腙鍵將抗腫瘤藥物阿霉素(DOX)與磁性顆粒表面的PAA鏈偶聯(lián),制備了載藥Fe3O4磁性納米顆粒(MNPs-DOX)。通過透射電鏡、X射線衍射、紫外、紅外、熱失重以及體外磁共振顯影(MRI)等手段對MNPs-DOX的形貌、結(jié)構(gòu)、MRI及載釋藥效果進(jìn)行了表征。結(jié)果證實(shí),MNPs-DOX具有超順磁性,在MRI中具備良好的橫向弛豫(T2)顯影增強(qiáng)效果。此外,其DOX負(fù)載率達(dá)15%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),且在p H=5.0的酸性環(huán)境中藥物釋放量明顯高于pH=7.4的中性環(huán)境,具有對環(huán)境p H的敏感性。

Fe3O4納米顆粒;磁共振顯影;阿霉素;p H敏感釋藥;腙鍵

近年來,隨著人類平均壽命的提高,惡性腫瘤已成為人類健康最大的殺手之一,因而抗腫瘤藥物的研究受了到廣泛關(guān)注。阿霉素(DOX)作為環(huán)蒽類抗腫瘤藥物,由于其優(yōu)秀的抗腫瘤效果,已在臨床上用于治療各種實(shí)體瘤、白血病以及淋巴瘤等。然而,對正常組織細(xì)胞較強(qiáng)的毒性限制了DOX的應(yīng)用,因此通過DOX的腫瘤靶向輸運(yùn)與釋放成了相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)[1-2]。其中,針對腫瘤附近微環(huán)境的p H呈酸性這一特點(diǎn)[3],通過在酸性環(huán)境下容易斷裂的腙鍵結(jié)構(gòu)來構(gòu)建p H敏感性載藥體系成為一種構(gòu)筑DOX控釋體系的有效方法[4-7]。

磁性納米顆粒由于其本身的磁學(xué)性能,已在臨床上作為顯影劑被廣泛應(yīng)用于磁共振顯影(MRI)[8-9]。在各類化學(xué)組成的磁性納米顆粒中,F(xiàn)e3O4納米顆粒由于生物相容性好,制備方法簡便,易于表面修飾等特點(diǎn),得到了廣泛關(guān)注。當(dāng)磁性納米顆粒(MNPs)的粒徑小于某一臨界值而產(chǎn)生的超順磁時(shí)現(xiàn)象時(shí)[9],它作為MRI顯影劑能夠在外加磁場的作用下產(chǎn)生強(qiáng)烈的局域磁場,影響周圍水分子中氫質(zhì)子的弛豫過程,縮短橫向弛豫(T2)的弛豫時(shí)間,從而作為T2顯影劑表現(xiàn)出負(fù)增強(qiáng)效果[10],具有較高的臨床醫(yī)學(xué)診斷價(jià)值[11-13]。

將這類功能性Fe3O4納米顆粒通過腙鍵連接DOX構(gòu)建的載藥顆粒,將會兼具M(jìn)RI顯影增強(qiáng)效果及p H敏感的釋藥能力,從而成為一種富有特色的診、療一體化功能材料[14-19]。近年來相關(guān)領(lǐng)域的研究組報(bào)道了各種方法來實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)思。如Wang等[16]首先通過一系列反應(yīng),將DOX及一種短鏈肽(SP94)連接到右旋糖酐(Dextran)大分子上,而后通過化學(xué)偶聯(lián)將其偶聯(lián)至Fe3O4納米顆粒表面,形成載藥體系,通過SP94肽對肝癌細(xì)胞靶向作用實(shí)現(xiàn)了DOX的靶向釋放。Forrest等[18]則將DOX通過腙鍵連接到聚醚酰亞胺(PEI)上,連接到聚乙二醇(PEG)修飾的Fe3O4納米顆粒表面,形成載藥體系,并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一體系可有效抵抗ABC(ATP-binding cassette)的作用,克服腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性,實(shí)現(xiàn)DOX在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定釋放。Poujavadi等[19]首先用聚酰胺-胺樹形高分子(PAMAM)修飾Fe3O4納米顆粒并連接長鏈高分子(PEG),在此基礎(chǔ)上通過腙鍵連接DOX形成載藥體系,這一體系具有膠體穩(wěn)定性高的特點(diǎn)??梢?,構(gòu)建這一載藥體系的關(guān)鍵在于通過對納米顆粒的表面修飾及腙鍵連接實(shí)現(xiàn)DOX的p H敏感負(fù)載。

本文采用一種簡便高效的方法來制備p H敏感性載藥Fe3O4納米顆粒,為這類載藥體系的構(gòu)建提供了一種新的選擇。其制備通過兩個(gè)步驟完成:首先制備表面由聚丙烯酸(PAA)修飾并具有良好分散性的Fe3O4磁性納米顆粒(MNPs-PAA)[20-21];然后利用p H敏感的腙鍵將DOX與磁性顆粒表面的PAA鏈偶聯(lián),從而得到表面有化學(xué)鍵偶聯(lián)DOX的載藥納米顆粒(MNPs-DOX)。研究證實(shí):其在MRI中顯示出了良好的T2顯影增強(qiáng)效果,并可在弱酸性的腫瘤微環(huán)境中加速抗腫瘤藥物的釋放,在腫瘤診療中具備良好的應(yīng)用前景。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1試劑

FeCl3·6H2O:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;聚丙烯酸(PAA):Sigma-Aldrich公司,Mw= 1.8×103;鹽酸阿霉素(DOX):分析純,浙江海正集團(tuán)有限公司;氫氧化鈉、一縮二乙二醇(DEG)、三乙胺:分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;水合肼:ω=85%,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;二甲亞砜(DMSO):分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,經(jīng)氫化鈣干燥后減壓蒸餾提純。

1.2MNPs-PAA的合成

將2 mmol NaOH分散于20 m L DEG中,在N2保護(hù)下加熱至100℃,以500 r/min的轉(zhuǎn)速攪拌30 min,直至NaOH完全溶解形成NaOH-DEG溶液,并置于90℃保溫待用。將5.4 g FeCl3·6H2O和3 g PAA溶于15 m L DEG中,以500 r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌,在N2保護(hù)下加熱至220℃,取1 m L NaOH-DEG溶液注入其中,反應(yīng)液迅速變?yōu)楹谏?,繼續(xù)在220℃下保溫1 h后,取反應(yīng)液用丙酮反復(fù)洗滌,通過磁鐵分離納米顆粒,凍干,制得MNPs-PAA。

1.3MNPs-DOX的合成

取100 mg MNPs-PAA分散于15 m L水中,升溫至100℃,700 r/min攪拌下逐滴滴加5 m L水合肼,回流下反應(yīng)3 h后冷卻到室溫,轉(zhuǎn)入截留分子量為1.8×104的透析袋中透析3 d,凍干,制得MNPs-NHNH2。取凍干后的MNPs-NHNH2,分散于20 m L精制DMSO中,加熱到100℃,氮?dú)獗Wo(hù)下加入5 m L含有20mg DOX的無水DMSO,并隨后加入100μL三乙胺,避光攪拌48 h。反應(yīng)結(jié)束后,將溶液轉(zhuǎn)入截留分子量為1.8×104的透析袋中,在p H=9的堿水中透析3 d,除去未反應(yīng)的DOX和DMSO,凍干,制得MNPs-DOX。

圖1 MNPs-DOX的合成過程示意圖Fig.1 Schematic diagram depicting the fabrication of MNPs-DOX

1.4MRI顯影增強(qiáng)效果的測定

依照不同的鐵元素濃度,分別配制MNPs-PAA及MNPs-DOX的水溶液,并用瓊脂固定,樣品質(zhì)量濃度如表1所示。測定各組樣品在MRI顯影時(shí)的T2弛豫時(shí)間,并分別計(jì)算T2弛豫率r2=1/T2。

1.5載藥量的測定及其在不同p H下的釋放

表1 MNPs-PAA與MNPs-DOX的質(zhì)量濃度Table 1 Mass concentration of MNPs-PAA andMNPs-DOX

藥物負(fù)載:MNPs-DOX的藥物負(fù)載量通過紫外光譜吸收測定。測定MNPs-DOX水溶液(ρ=0.2 mg/m L)的紫外吸收峰位及吸收值(y),在該峰位下,通過改變MNPs-PAA水溶液的濃度,確定基體顆粒MNPs-PAA的吸收定標(biāo)曲線(斜率k1),并根據(jù)DOX水溶液峰值處的標(biāo)準(zhǔn)曲線(斜率k2)共同求解出MNPs-DOX中DOX的載藥量(L)及載藥效率(E),公式如下。同時(shí),MNPs-PAA與MNPs-DOX熱重(TG)測定結(jié)果的計(jì)算可作為DOX載藥量的佐證。

其中:m1為MNPs-DOX上負(fù)載DOX的質(zhì)量;m2為合成MNPs-DOX時(shí)加入的DOX質(zhì)量。

在高職院校中所開展的教學(xué)就是要圍繞將學(xué)生培養(yǎng)成為技術(shù)應(yīng)用型人才來進(jìn)行,以此來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)與發(fā)展的目標(biāo)。只有認(rèn)識到高職院校教學(xué)管理的重要性,才能將科學(xué)發(fā)展看作是改革中的重點(diǎn)。所以在教學(xué)中就要從高職院校教育特點(diǎn)上出發(fā),做好科學(xué)的創(chuàng)新工作。在傳統(tǒng)的教學(xué)中,學(xué)生主動從事基礎(chǔ)性的技術(shù)類型工作,但是從今天的就業(yè)發(fā)展趨勢來講,對高級技術(shù)人才的要求不斷增強(qiáng),所以在高職院校中就要從培養(yǎng)目標(biāo)上入手,做好調(diào)整與完善工作,在滿足市場發(fā)展需求的同時(shí)來實(shí)現(xiàn)教育的目標(biāo)。在高職院校中就要從展現(xiàn)學(xué)生特點(diǎn)上入手,鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力,在關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的同時(shí)來實(shí)現(xiàn)教育發(fā)展的目標(biāo)[2]。

體外釋藥:將MNPs-DOX分別分散于p H=5.0,6.0,7.4的緩沖液中,配制成2 mg/m L的溶液,各取1 m L轉(zhuǎn)入截留分子量為1.8×104的透析袋中,并用同種緩沖液9 m L作為外液,置于37℃、120 r/min的搖床上,每隔一段時(shí)間更換全部外液,并測定外液中的DOX熒光強(qiáng)度(480 nm激發(fā),記錄590 nm處熒光強(qiáng)度值),根據(jù)DOX熒光標(biāo)準(zhǔn)曲線確定DOX釋放量。

1.6測試表征

透射電子顯微鏡(TEM):采用日本JEOJ公司JEM-2100型透射電子顯微鏡測定;紅外光譜(FT-IR):采用美國ThemoFisher公司Nicolet6700型傅里葉紅外光譜儀測定;X射線衍射(XRD):采用德國Bruker公司D8 ADVANCE型X-射線衍射儀測定;磁滯回線:采用美國LakeShore公司7404型振動樣品磁強(qiáng)計(jì)測定;MRI顯影:采用德國Siemens公司3TMAGNETOM Trio型MRI掃描系統(tǒng)測定;熱重曲線(TG):采用美國TA公司TGA2050型熱重分析儀測定;紫外可見吸收光譜(UV-Vis):采用日本Shimadzu公司UV-2550型紫外可見光分光光度計(jì)測定;熒光激發(fā)光譜:采用日本Shimadzu公司RF-5301PC型熒光分光光度儀測定。

2 結(jié)果與討論

2.1納米顆粒的表征

2.1.1形貌表征 MNPs-PAA和MNPs-DOX的TEM照片見圖2。MNPs-PAA(圖2(a))Fe3O4納米顆粒呈球形,顆粒晶核完整邊界明顯,而MNPs-DOX(圖2(b))中Fe3O4顆粒相對不規(guī)則,顆粒表面存在一定缺陷。選取200個(gè)MNPs-PAA及MNPs-DOX粒子各進(jìn)行粒徑統(tǒng)計(jì)分析,其數(shù)均粒徑分別為(10.4± 0.1)nm和(10.1±0.2)nm。由于DOX為小分子(分子量為543.52),對TEM下的顆粒粒徑幾乎沒有影響。由此可見,在Fe3O4納米顆粒表面負(fù)載DOX的過程中,納米顆粒受到了一定的侵蝕[22]。但是,這種侵蝕作用極微,說明配體修飾只在MNPs表面進(jìn)行,并未改變MNPs的結(jié)構(gòu)。

圖2 MNPs-PAA(a)和MNPs-DOX(b)的透射電子顯微鏡圖(插圖為兩者的水溶液照片及粒徑分布情況)Fig.2 TEM images of MNPs-PAA(a)and MNPs-DOX(b)(The two insets are the size distribution histograms of corresponding nanoparticles and the optical images of their aqueous solutions)

2.1.2結(jié)構(gòu)與性能 納米顆粒的XRD結(jié)果如圖3所示,MNPs-PAA、MNPs-NHNH2及MNPs-DOX 在30.4°(220)、35.7°(311)、43.2°(400)、57.4°(511)、62.9°(440)均有明顯峰,與Fe3O4標(biāo)準(zhǔn)卡片(JCPDS,88-0315)相符[21],說明其結(jié)構(gòu)是Fe3O4的立方尖晶石結(jié)構(gòu),表明PAA等配體僅在顆粒表面修飾。根據(jù)Scherrer公式D=kλ/βcosθ[23](其中:D為顆粒直徑,常數(shù)k=0.94,X射線波長λ=0.154 056 nm,β為半高寬),計(jì)算可得MNPs-PAA中Fe3O4晶粒尺寸為8.8 nm,MNPs-DOX晶粒尺寸為8.3 nm,與TEM圖粒子統(tǒng)計(jì)結(jié)果相比,略有偏小,原因是通過Scherrer公式計(jì)算得到的是Fe3O4納米顆粒的單晶的粒徑,而制備得到的納米顆粒表面會存在一定缺陷[9]。MNPs-DOX譜圖中出現(xiàn)的多余峰來自于反應(yīng)環(huán)境對納米顆粒造成的晶格缺陷和畸變。

圖4為納米顆粒及DOX的紅外譜圖,其中3條譜線在580 cm-1附近的峰值為Fe3O4中的Fe-O特征伸縮、振動峰,而1 640 cm-1附近的峰值來自于表面配體PAA中的-CH2-結(jié)構(gòu),表明粒子修飾有大量的PAA。與MNPs-PAA相比,MNPs-NHNH2譜線在1 300~1 400 cm-1處出現(xiàn)一個(gè)較為平緩的峰,該峰歸屬于新引進(jìn)官能團(tuán)所形成的C-N鍵。MNPs-DOX譜圖在1 730 cm-1和1 070 cm-1處出現(xiàn)了歸屬于DOX(分別來自于DOX中的δN-H鍵和DOX糖元柔紅糖的-C-O-C-結(jié)構(gòu))的特征峰[24],而譜線中并未出現(xiàn)這些吸收峰,說明MNPs-DOX納米顆粒表面修飾有一定數(shù)量的DOX。

圖5為樣品的熱重曲線,50、250、420(MNPs-PAA)、435℃(MNPs-DOX)附近處出現(xiàn)失重曲線一階導(dǎo)數(shù)的峰值,其中50℃附近的大量失重來自納米顆粒表面附著水分子的氣化;250℃納米顆粒表面的PAA開始分解;在420℃附近PAA大量分解,而阿霉素則在435℃附近大量分解。在600℃時(shí),MNPs表面有機(jī)分子基本分解完畢,根據(jù)失重量可以估算MNPs表面配體的含量,MNPs-PAA表面配體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38.2%,MNPs-DOX表面配體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為47.6%,在此基礎(chǔ)上估算出MNPs-DOX表面阿霉素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為15%,亦即MNPs-DOX的載藥量為15%。

圖3 樣品的XRD譜圖Fig.3 XRD spectra of samples

圖4 樣品的FT-IR譜圖Fig.4 FT-IR spectra of samples

圖6為MNPs-PAA、MNPs-NHNH2及MNPs-DOX的磁滯回線。3種納米顆粒載藥前后均為S型磁化曲線,具有良好的超順磁性能。3者的磁飽和強(qiáng)度依次為54.4、60.5 emu/g和30.7 emu/g,對比可知,MNPs-DOX的磁性能比MNPs-PAA略有下降,其原因是在阿霉素的偶聯(lián)負(fù)載過程中,反應(yīng)環(huán)境致使納米顆粒產(chǎn)生了一定的晶格缺陷和畸變。此外,對MNPs-PAA及MNPs-DOX的Zeta電位測量表明,DOX偶聯(lián)負(fù)載前后納米顆粒的Zeta電位分別為:(-36±1)m V及(-42±2)m V,說明納米顆粒載藥前后始終保持一定的負(fù)電性,這使得載藥納米顆粒可以與大分子聚合物通過電荷相互作用進(jìn)一步制備微囊等復(fù)合結(jié)構(gòu),在醫(yī)學(xué)診療領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

圖5 樣品的熱失重和DTA曲線Fig.5 TG and DTA curves of samples

圖6 樣品的磁滯回曲線Fig.6 Magnetization curves of samples

2.2納米顆粒的MRI顯影效果

圖7為MNPs-PAA與MNPs-DOX的MRI的T2增強(qiáng)效果及T2弛豫率。由圖7(a)可知,隨著Fe濃度的增加,MRI信號減弱,出現(xiàn)明顯的反增長效果。T2顯影劑的效果通常通過T2弛豫時(shí)間的倒數(shù)1/T2隨Fe濃度變化,即弛豫率r2來衡量。如圖7(b)所示,通過曲線計(jì)算得到MNPs-PAA與MNPs-DOX的弛豫率,分別為99(mmol·L-1·s)-1與38(mmol·L-1·s)-1,載藥后納米顆粒弛豫率的下降與其磁性能的降低有一定關(guān)系[21](參照商用T2顯影增強(qiáng)用的磁性納米粒子(Resovist?,151(mmol·L-1·s)-1,45~60 nm)[25]),說明兩種納米顆粒顯示出一定的MRI顯影增強(qiáng)效果。

2.3 DOX的負(fù)載和釋放

圖7 MNPs-PAA與MNPs-DOX的MRI顯影T2增強(qiáng)效果(a)及T2弛豫率(b)Fig.7 T2-weighter MRI(a)and T2relaxation rate(1/T2)(b)as a function of Fe concentration of MNPs-PAA and MNPs-DOX

2.3.1DOX的負(fù)載 圖8為MNPs-PAA,MNPs-DOX及DOX的紫外-可見光吸收曲線。如圖8所示,DOX在481 nm附近有一處明顯的吸收峰,而相較于MNPs-PAA,MNPs-DOX在497 nm附近出現(xiàn)了DOX的峰,峰位的紅移是由于DOX與基體材料之間的共價(jià)鍵合[13],這從另一個(gè)角度說明了DOX是通過化學(xué)鍵合而非電荷吸引連接到納米顆粒表面的。在此基礎(chǔ)上,可計(jì)算出MNPs-DOX表面DOX的載藥量為15%,相應(yīng)地,負(fù)載過程的包封效率約為59%。相較于文獻(xiàn)中[19,26]的DOX負(fù)載微結(jié)構(gòu),本文制備的MNPs-DOX具有較高的載藥效率。根據(jù)以上結(jié)果,可以進(jìn)一步計(jì)算出平均每個(gè)納米顆粒的表面約連接有870個(gè)DOX分子。MNPs-PAA表面修飾的PAA為親水性結(jié)構(gòu),而DOX主體為疏水性的蒽環(huán)結(jié)構(gòu),這在一定程度上影響了DOX的負(fù)載與包封能力。

圖8 MNPs-PAA、MNPs-DOX以及DOX的UV-Vis譜圖Fig.8 UV-Vis absorbance of MNPs-PAA,MNPs-DOX and DOX

圖9 MNPs-DOX在酸性和中性p H下的DOX釋放Fig.9 Drug release behaviors of MNPs-DOX in acidic and neutral environment

2.3.2DOX在不同p H下的釋放 通過測定在p H=5.0,6.0,7.4緩沖液中的藥物釋放可知,在釋放24 h時(shí),MNPs-DOX在p H=5.0的環(huán)境中釋放約30%,在p H=6.0環(huán)境中釋放約17%,在p H=7.4環(huán)境中釋放約12%,三者的平均釋放速率分別為1.23%h-1,0.7%h-1和0.5%h-1;釋放144 h時(shí),MNPs-DOX 在p H=5.0環(huán)境中釋放約42%,在p H=6.0環(huán)境中釋放約23%,在p H=7.4環(huán)境中約為16%,三者在24~144 h內(nèi)的平均釋放速率分別為0.1%h-1,0.04%h-1以及0.03%h-1。三者在相同時(shí)間內(nèi)的釋放量及釋放速率存在明顯差距,這說明MNPs-DOX對環(huán)境p H具有顯著的敏感性。在酸性環(huán)境下納米顆粒與DOX間的腙鍵大量水解,釋放明顯增加。相較于文獻(xiàn)中的類似的DOX載體在酸性環(huán)境下60%甚至更高的釋藥效果[4-5,26],本文合成的MNPs-DOX釋藥量最高約為45%,這可能是由于所合成的MNPs-DOX中納米顆粒由PAA修飾,顆粒表面存在大量羧基,腙鍵斷裂釋放DOX后,MNPs-PAA仍會吸附一部分DOX,從而在實(shí)驗(yàn)中顯示為釋藥量一定程度的降低。但對于MNPs-DOX體外模擬釋藥的研究充分證實(shí)了該納米顆粒在弱酸性環(huán)境中對DOX的加速釋放性能。而這里模擬的弱酸性環(huán)境與多數(shù)腫瘤部位的弱酸性環(huán)境相仿[27],從而預(yù)示了MNPs-DOX在腫瘤部位靶向釋放DOX的潛能。

3 結(jié) 論

(1)制備了一種負(fù)載DOX的Fe3O4磁性納米顆粒MNPs-DOX。

(2)MNPs-DOX粒徑為10 nm左右,具有超順磁性,在MRI顯影中顯示出了良好的T2顯影增強(qiáng)效果。

(3)通過腙鍵負(fù)載DOX的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使MNPs-DOX能夠在酸性環(huán)境下釋放DOX,具有良好的p H環(huán)境響應(yīng)能力。

[1] CAO Jing,GUENTHER R,SIT T,et al.Loading and release mechanism of red clover necrotic mosaic virus derived plant viral nanoparticles for drug delivery of doxorubicin[J].Small,2014,10(24):5126-5136.

[2] 陶磊,申夏夏,朱利民.含乳糖酸修飾的多壁碳納米管復(fù)合載藥體系的合成及表征[J].功能高分子學(xué)報(bào),2014,27(4):392-398.

[3] CHEN Bo,POLL D,JERGER K,et al.Synthesis and properties of star-comb polymers and their doxorubicin conjugates [J].Bioconjugate Chem,2011,22(4):617-624.

[4] 趙鑫,曹明,馮曉雙,等.阿霉素化學(xué)鍵接聚合物納米顆粒的合成及p H敏感釋放[J].功能高分子學(xué)報(bào),2015,28(3):281-287.

[5] LIU Shuhuan,GUO Yubo,HUANG Rongqi,et al.Gene and doxorubicin co-delivery system for targeting therapy of glioma[J].Biomaterials,2012,33(19):4907-4916.

[6] YU Jingshuang,DENG Hongping,XIE Furong,et al.The potential of p H-responsive PEG-hyperbranched polyacylhydrazone micelles for cancer therapy[J].Biomaterials,2014,35(9):3132-3144.

[7] PAGE S,HENCHEY E,CHEN Xiangji,et al.Efficacy of poly MPC-DOX prodrugs in 4T1 tumor-bearing mice[J]. Molecular Pharmaceutics,2014,11(5):1715-1720.

[8] CHANG Yulei,LIU Nian,CHEN Liang,et al.Synthesis and characterization of DOX-conjugated dendrimer-modified magnetic iron oxide conjugates for magnetic resonance imaging,targeting,and drug delivery[J].J Mater Chem,2012,22 (19):9594-9601.

[9] CHEN Weihong,CAO Yuhua,LIU Min,et al.Rotavirus capsid surface protein VP4-coated Fe3O4nanoparticles as a theranostic platform for cellular imaging and drug delivery[J].Biomaterials,2012,33(31):7895-7902.

[10] JUNY,SEO J,CHEON J.Nanoscaling laws of magnetic nanoparticles and their applicabilities in biomedical sciences[J]. Accounts of Chemical Research,2008,41(2):179-189.

[11] LI Jingchao,HE Yao,SUN Wenjie,et al.Hyaluronic acid-modified hydrothermally synthesized iron oxide nanoparticles for targeted tumor MR imaging[J].Biomaterials,2014,35(11):3666-3677.

[12] KHANDHARA,F(xiàn)ERGUSON R,ARAMI H,et al.Monodisperse magnetite nanoparticle tracers for inυiυo magnetic particle imaging[J].Biomaterials,2013,34(15):3837-3845.

[13] CHENG K,CHAN P,F(xiàn)AN Shujuan,et al.Curcumin-conjugates magnetic nanoparticles for detecting amyloid plaques in Alzhimer's disease mice using magnetic resonance imaging(MRI)[J].Biomaterials,2015,44(1):155-172.

[14] NIGAM S,CHANDRA S,NEWGREEN D,et al.Poly(ethylene glycol)-modified PAMAM-Fe3O4-Doxorubicin triads with the potential for improved therapeutic efficacy:Generation-dependent increased drug loading and retention at neutral p H and increased release at acidic p H[J].Langmuir,2014,30(4):1004-1011.

[15] ELBIALY N,F(xiàn)ATHY M,KHALIL W.Preparation and characterization of magnetic gold nanoparticles to be used as doxorubicin nanocarriers[J].Physica Medica,2014,30(7):843-848.

[16] WANG Ya,JIA Huizhen,HAN Kai,et al.Theranostic magnetic nanoparticles for efficient capture and in situ chemotherapy of circulating tumor cells[J].J Mater Chem B,2013,1(27):3344-3352.

[17] BARICK K,SINGH S,JADHAV N,et al.p H-responsive peptide mimic shell cross-linked magnetic nanocarriers for combination therapy[J].Adv Funct Mater,2012,22(23):4975-4984.

[18] KIEVITF,WANG F,F(xiàn)ANG Chen,et al.Doxorubicin loaded iron oxide nanoparticles overcome multidrug resistance in cancer inυitro[J].J Control Release,2011,152(1):76-83.

[19] POURJAVADIA,HOSSEINI S,ALIZADEH M,et al.Magnetic p H-responsive nanocarrier with long spacer length and high colloidal stability for controlled delivery of doxorubicin[J].Colloids Surface B,2014,116(4):49-54.

[20] GE Jinping,HU Yongxing,BIASINI M,et al.One-step synthesis of highly water-soluble magnetite colloidal nanocrystals [J].Chem Eur J,2007,13(25):7153-7161.

[21] TAO Ke,SONG Sheng,DOU Hongjing,et al.Carbonyl groups anchoring for the water dispersibility of magnetite nanoparticles[J].Colloid Polym Sci,2011,289(4):361-369.

[22] 蔣澤權(quán),宋晟,竇紅靜,等.配體交換法制備水中高分散穩(wěn)定性的多羧基修飾Fe3O4納米顆粒[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(12):2609-2616.

[23] LIANG Chaolun,ZHAI Teng,WANG Wang,et al.Fe3O4/reduced graphene oxide with enhanced electrochemical performance towards lithium storage[J].J Mater Chem A,2014,2(20):7214-7220.

[24] DAS G,NICASTRI A,GENTILE F,et al.FT-IR,Raman,RRS measurements and DFT calculation for doxorubicin[J]. Microse Res Tech,2010,73(10):991-995.

[25] SKOPALIK J,POLAKOVA K,HAVRDOVA M,et al.Mesenchymal stromal cell labeling by new uncoated superaramagnetic maghemite nanoparticles in comparison with commercial Resovist—an initial inυitro study[J].Int J Nanomedicine,2014,9(1):5355-5372.

[26] WANG Feng,PAULETTI G,WANG Juntao,et al.Dual surface-functionalized janus nanocomposites of polystyrene/ Fe3O4@SiO2for simultaneous tumor cell targeting and stimulus-induces drug release[J].Adv Mater,2013,25(25):3485-3489.

[27] YANG Chunyu,GUO Wei,CUI Liru,et al.p H-responsive magnetic core-shell nanocomposites for drug delivery[J]. Langmuir,2014,30(32):9819-9827.

Fe3O4Drug Loading Nanoparticles with MRI Enhancement and p H-Sensitive Drug Release Dual Capability

WANG Xi-yang, WANG Hao, GUO He-ze, DOU Hong-jing
(State Key Laboratory of Metal Matrix Composites,School of Materials Science and Engineering,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200240,China)

Monodispersed magnetic Fe3O4nanoparticles(MNPs)capped with polyacrylic acid(MNPs-PAA)were synthesized.On this basis,anticancer drug doxorubicin was loaded onto the PAA chain of magnetic nanoparticles(MNPs-DOX)surface by a p H-sensitive hydrazone bond.The morphology,structure,Magnetic Resonance Imaging(MRI)enhancement and drug release properties of MNPs-DOX were characterized by Transmission Electron Microscope(TEM),X-Ray Diffractometer(XRD),F(xiàn)ourier Transform Infrared spectrometer(FT-IR),Thermal Gravimetric(TG)analyzer,UV-Visible spectrophotometer(UV-Vis)and inυitro MRI.MNPs-DOX exhibited great MRI T2-weighted enhancement capability.The drug-loading capacity of MNPs-DOX was 15%(mass fraction).Inυitro experiment demonstrated that the release of DOX was p H-sensitive,and was accelerated at acid environment(p H=5.0)compared with neutral environment(p H=7.4).

Fe3O4magnetic nanoparticles;magnetic resonance imaging;doxorubicin;p H-sensitive release;hydrazone bond

O614.8

A

1008-9357(2016)02-0193-007DOI: 10.14133/j.cnki.1008-9357.2016.02.008

2016-03-15

國家自然科學(xué)基金(21174082,21374061);教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃(NCET-13-0360);上海市科委國際合作基金資助(14520710300)

王曦陽(1990-),男,遼寧阜新人,碩士生,主要從事生物醫(yī)用材料研究。E-mail:wangxiyang@sjtu.edu.cn

竇紅靜,E-mail:hjdou@sjtu.edu.cn

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