CN102274519A - 一种载药磁性复合纳米材料的制备方法及其应用 - Google Patents

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CN102274519A CN 201010200095 CN201010200095A CN102274519A CN 102274519 A CN102274519 A CN 102274519A CN 201010200095 CN201010200095 CN 201010200095 CN 201010200095 A CN201010200095 A CN 201010200095A CN 102274519 A CN102274519 A CN 102274519A
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袁玫
卢世璧
唐芳琼
黄兴禄
贾艳辉
郭全义
陈东
眭翔
许文静
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卢世璧
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Abstract

本发明公开了一种载药磁性复合纳米材料的制备方法及其应用。将表面亲油的磁性纳米颗粒和药物的脂溶性溶液(或乳浊液)加入到聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液中，三者相互混合形成油相体系，将该油相体系滴加到溶有表面活性剂Pluronic F127的水溶液中形成水包油的体系，再在超声作用下得到载药磁性复合纳米材料。该载药磁性复合纳米材料在体外磁场作用下可使药物浓集于肿瘤区，实现靶向作用；PLGA的包覆解决了磁性颗粒相互自聚的问题，且对药物的缓释控制解决了药物对体内毒副作用大的问题且能够很快被肿瘤细胞摄取，导致肿瘤细胞的凋亡，并能够逆转肿瘤细胞的多药耐药性。

Description

一种载药磁性复合纳米材料的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于纳米材料的可控制备和应用技术领域，特别涉及用超声乳化法制备多功能复合磁性纳米材料的技术，以及该复合磁性纳米材料的用途。
背景技术
磁性纳米材料因具有强磁性和低细胞毒性在生物医学上有巨大的应用潜力，如在抗体和融合蛋白的纯化、药物或基因的投递、免疫检测和磁共振成像等方面都有广泛的应用。但是，单纯的磁性纳米材料在生物医学上的应用存在着严重的缺陷，因此，近年来磁性纳米材料的多功能化因思路新颖和用途广泛成为研究热点，它具有集主动靶向、成像、低细胞毒性和治疗等于一身的优势。无机材料存在分散性好、尺寸和形貌易控以及均一性好等在可控性上的优势，有机材料具有毒性小、体内可降解和易于多功能化等在应用性上的优势，因此结合两者的长处构建新的多功能磁性材料将弥补相互间的不足和拓展它们在生物医学上的应用。
肿瘤是威胁人类健康的主要疾病，化疗目前还是治疗肿瘤的主要手段之一，而化疗存在的问题一是毒副作用大，因为药物不仅杀伤肿瘤细胞，而且也杀伤一些正常细胞，也就是药物不能浓集于肿瘤细胞，或称靶向不好；二是多种化疗药物应用后都会产生多药耐药(multidrug resistance MDR)，即肿瘤细胞对多种结构相异、功能不同的抗癌药物产生交叉耐药，从而导致肿瘤治疗的失败。MDR发生机制复杂，涉及许多方面，主要包括属于ATP超家族的P糖蛋白(P-gp)和MDR相关蛋白1(MRP1)。P-gp及MRP1具有细胞膜离子“泵”样作用，可以将细胞内的药物“泵”到细胞外，使细胞内药物浓度降低从而产生耐药。因而逆转耐药的探讨越来越受重视，MDR逆转剂发展非常迅速，已经历了以环孢菌素A、维拉帕米、他莫昔芬等为代表的第一代逆转剂，以维拉帕米R型同分异构体dexverapamil和PSC 833等为代表的第二代逆转剂，以GF120918、LY335979、XR9051、OC144093等为代表的第三代逆转剂。纳米技术通过有效改善化疗药物给药途径，拮抗和抵消肿瘤细胞主动外排药物的作用，从而提高肿瘤细胞内的药物浓度，初步显示了良好和可行的应用前景。
为了克服肿瘤化疗中存在的这两大问题，纳米材料与化疗药物复合可以解决这些问题，但是当前很多的纳米材料与化疗药物的复合存在用途单一，毒性大和可控性差等方面的缺点，其靶向作用也待解决，因此探索一种集多种功能于一身的纳米材料，从而可以很好的克服目前的肿瘤对一些化疗药物的多药耐药和靶向问题就显得非常有必要，也成为当前国内外迫切需要解决的难点和热点问题，而磁性纳米材料在克服这些问题上有着更大的优势。
发明内容
本发明的目的在于针对目前纳米材料应用上的单一化，提供一种制备多功能的载药磁性复合纳米材料的方法，所制备的载药磁性复合纳米材料可以集磁靶向、缓控释和药物治疗于一身。
本发明的目的在于针对目前肿瘤治疗中存在的问题，如因靶向不好而产生的治疗效率低、毒副作用大和很多肿瘤对化疗药物具有多药耐药性，得到的载药磁性复合纳米材料可通过磁性靶向提高靶向和治疗效率，通过缓控释性能降低药物毒副作用，通过纳米材料克服肿瘤细胞对化疗药物的多药耐药问题，从而实现肿瘤的高效、低毒的治疗。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种载药磁性复合纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备表面包覆油酸的Fe3O4磁性纳米颗粒，或者表面亲油的γ-Fe2O3、FePt、MgFe2O4、MnFe2O4或CoFe2O4磁性纳米颗粒；
2)制备药物的脂溶性溶液或乳浊液；
3)配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，其中PLGA浓度为5～200mg/ml；
4)将步骤1)得到的磁性纳米颗粒和步骤2)制备的药物溶液或乳浊液加入PLGA的二氯甲烷溶液中，混匀；
5)将步骤4)得到的混合液逐滴加入到Pluronic F127水溶液中；
6)将步骤5)所得混合液在0℃下超声乳化，然后置于室温振荡以挥发二氯甲烷，最后4℃离心收集载药磁性复合纳米材料。
上述步骤1)制备的磁性纳米颗粒的尺寸(粒径)优选为2～20nm，所述磁性纳米颗粒最常使用的是利用共沉淀方法合成的Fe3O4磁性纳米材料。通过Fe3+和Fe2+共沉淀方法得到Fe3O4颗粒是亲水性的，为了实现与PLGA的相互融合，需要将磁颗粒表面进行改性使其亲油，通过油酸对磁颗粒的表面包覆实现了磁颗粒的亲油性。
上述步骤2)中所述药物可以是脂溶性的，也可以是水溶性的，例如化疗药物阿霉素及其衍生物，所述阿霉素衍生物例如表阿霉素、吡喃阿霉素等。对于水溶性的药物，不能直接溶于脂溶性溶剂中，为了实现PLGA对其包裹，需要先用脂溶性溶剂对水溶液中的药物进行抽提(即在药物的水溶液中加入脂溶性溶剂充分混匀，形成乳浊液)，使药物有效成分在后续步骤中溶于油相的二氯甲烷中，从而分散在PLGA中。例如阿霉素本身是脂溶性的，但目前市售的阿霉素多是经过修饰成为水溶性的阿霉素，对于水溶性的阿霉素用三乙胺对0.1～10mg/ml阿霉素水溶液进行抽提，其中阿霉素和三乙胺的摩尔比一般为1∶2～1∶6，优选为1∶3。而对于脂溶性的阿霉素可直接溶于二氯甲烷中，得到阿霉素脂溶性溶液。
上述步骤3)配制的聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度优选为15～150mg/ml。
上述步骤4)形成的混合液中磁性纳米颗粒的终浓度为0.01～10mg/ml，优选为0.05～5mg/ml；药物的终浓度为0.01～20mg/ml，优选为0.05～10mg/ml。
上述步骤5)中所述Pluronic F127是一种表面活性剂，Pluronic F127水溶液中其浓度为0.1～20％(注：这里的百分含量单位是g/mL，例如0.1％即0.001g/mL，指100mL溶液中含有0.1g溶质，这是生化领域中将固体物质配制成溶液试剂时通用的浓度表示方法，下同，不再赘述)，优选为0.5～15％。
上述步骤6)采用超声乳化方法实现载药磁性纳米材料的制备，超声乳化的过程可以用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声0.1～20min，优化时间是0.5～15min，然后将溶液置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，再12000rpm低温离心5min，收集携载了药物的多功能磁性复合纳米材料。
本发明通过超声乳化法制备出了多功能磁性复合纳米材料，该纳米材料中含有磁性纳米颗粒、PLGA和药物(例如阿霉素及其衍生物)。所得到的多功能纳米材料单分散性较好，颗粒大小从几十纳米到几微米大小不等，粒径分布在50～5000nm。该多功能磁性复合纳米材料具有很好的磁性，能够对药物有很好的控制释放，并且能够克服肿瘤细胞对药物的多药耐药问题。
本发明得到的多功能磁性复合材料其磁性强度可以通过加入磁颗粒的浓度来调节，在外加磁场的作用下可以实现对此纳米材料的定位进行控制。磁性纳米材料一般是通过Fe3+和Fe2+共沉淀方法得到Fe3O4颗粒，是亲水性的，为了实现与PLGA的相互融合，需要将磁颗粒表面进行改性使其亲油，通过油酸对磁颗粒的表面包覆实现了磁颗粒的亲油性。
本发明得到的纳米材料产量、尺寸分布以及药物的包封率和载药率与PLGA的用量有重要的关系。为了实现PLGA对磁颗粒和药物的有效包覆，合适的PLGA用量需要被加入。随着PLGA量的增加，包封率会提高。而为了提高载药率，PLGA与药物需要一个合适的比例。由于PLGA对药物的包裹，使得药物可以通过PLGA的链间缝隙或降解作用得到释放，从而可以有效的控制药物的药物浓度，减少对体内的毒副作用。
在本发明中，对于多功能磁性复合材料包覆的阿霉素，所用的是市场上购买的水溶性阿霉素，为了实现PLGA对其包裹，需要首先将水溶性的阿霉素用三乙胺进行抽提，使其有效成分溶于油相的二氯甲烷中，从而分散在PLGA中，使得阿霉素能够分散在PLGA包裹的纳米材料中。
本发明得到的多功能磁性复合纳米材料，能够逆转多种肿瘤细胞对阿霉素等化疗药物的耐药性，该纳米材料可以改变肿瘤细胞对阿霉素等化疗药物的泵出，从而克服了肿瘤细胞的多药耐药性。
本发明得到的多功能磁性复合纳米材料，在细胞对颗粒的摄取方面具有细胞选择性，更易被肿瘤细胞所摄取，而正常细胞对它的摄取量非常少，这样可以大大降低化疗药物对正常组织的毒副作用，可以很好的改善当前化疗药物毒副作用大的难题。
本发明得到的多功能磁性复合纳米材料，集合了磁性靶向的优势，在体外磁场的作用下可使纳米载物颗粒浓集于肿瘤区，大大减少了在非肿瘤区域的分布，从而减少了化疗药物的毒副作用，提高了疗效。本发明得到的多功能磁性复合纳米材料，被肿瘤细胞摄取后，最终导致肿瘤细胞的凋亡，且其导致肿瘤细胞凋亡的作用强于游离的化疗药物，从而更好的发挥抗癌药物的作用。
综上，本发明的多功能磁性复合纳米材料是在超声乳化法下实现的，将水溶性的磁性纳米颗粒和阿霉素等药物分别经过一定的处理后，使之能够溶于二氯甲烷，PLGA也是溶于二氯甲烷的，将这三者相互混合后形成油相体系；将此少量的油相体系滴加到多量的溶有表面活性剂Pluronic F127的水溶液中，由于Pluronic F127容易形成胶束，即内核亲油表面亲水，能够很好的将上面三者的油相体系相互融合，即形成水包油的体系，此时再在超声作用下，即可得到复合有磁颗粒、PLGA和阿霉素等药物的多功能磁性纳米颗粒。
本发明的多功能磁性复合纳米材料，集合磁性材料、PLGA和药物的优势于一身，将此材料应用于肿瘤的治疗可以实现磁性靶向，通过外加磁场的作用，可以很好的靶向肿瘤，使得纳米材料能够得到有效的利用，减少体内单核巨噬系统的吞噬；通过PLGA的控制释放作用，可以将药物持续作用于肿瘤部位，更好的杀伤肿瘤。同时，此颗粒也能够有效的相互弥补它们自身的缺点，利用PLGA的包覆可以解决磁性颗粒相互自聚的问题，利用PLGA对药物的包覆可以解决药物对体内毒副作用大的问题。
实验表明，本发明得到的多功能磁性复合纳米材料很易被人肿瘤细胞(例如骨肉瘤)摄取，而很少被人正常细胞(例如肺细胞)摄取；对肿瘤细胞有促凋亡作用，且其作用高于单用化疗药(如阿霉素)；在体外被化疗耐药的肿瘤细胞(骨肉瘤OS732)大量吞噬摄取，而游离药物很少被摄取，逆转了肿瘤细胞排出药物的作用。同时，用乳酸脱氢酶法检测表明本发明得到的多功能磁性复合纳米材料对化疗耐药的肿瘤细胞(骨肉瘤OS732)具有杀伤作用，而游离化疗药物无杀伤作用。
附图说明
图1显示了多功能磁性复合纳米材料的特征，其中：A是本发明实施例1所制备的多功能磁性复合纳米材料的透射电镜图；B是本发明实施例1所制备的多功能磁性复合纳米材料在磁铁作用下显示出磁性特征；C是本发明实施例1所制备的多功能磁性复合纳米材料是否包裹阿霉素的比较图，其中左边试管中的磁性复合纳米材料不包裹阿霉素，右边试管中的磁性复合材料包裹有阿霉素，可见包裹阿霉素的材料呈现阿霉素的红色。
图2是本发明实施例1所制备的多功能磁性复合纳米材料所包裹的阿霉素在体外药物缓控释图。
图3A显示了本发明实施例2所制备的多功能磁性复合纳米材料被人肿瘤细胞(骨肉瘤)摄取的情况；
图3B显示了该多功能磁性复合纳米材料被人正常细胞(肺细胞)摄取的情况。
图4A显示了本发明实施例3所制备的多功能磁性复合纳米材料和游离阿霉素对小鼠Lewis肺癌细胞的杀伤作用；
图4B显示了本发明实施例3所制备的多功能磁性复合纳米材料和游离阿霉素对人骨肉瘤细胞MG63的杀伤作用。
图5A为显示本发明实施例5所制备的多功能磁性复合纳米材料在体外被化疗耐药的肿瘤细胞(骨肉瘤OS732)吞噬摄取情况的荧光显微图像；
图5B为显示本发明实施例5中游离阿霉素在体外很少被被化疗耐药的肿瘤细胞(骨肉瘤OS732)摄取的荧光显微图像。
图6显示本发明实施例6所制备的多功能磁性复合纳米材料对化疗耐药的肿瘤细胞(骨肉瘤OS732)具有杀伤作用，而单用化疗药物无杀伤作用。
具体实施方式
实施例1
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将0.1mg/ml阿霉素用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为5mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为5mg/ml，阿霉素的终浓度为0.05mg/ml；
⑤将步骤④得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的15％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声0.5min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料。
二、多功能磁性复合纳米材料在体外释放阿霉素的动力学曲线。
用2ml的pH7.4和pH5.0的缓冲液分别配制10mg/ml的多功能磁性复合纳米材料悬液，在摇床上37℃的条件下振荡一定的时间，12000rpm离心，收集上清，沉淀再分别用2ml的pH7.4和pH5.0的缓冲液溶解，再在同样条件下振荡一定时间，收集上清。如此反复。将在不同时间点收集到的上清液，用紫外分光光度计在480nm处测吸收值，将各时间点测得的值与标准曲线(阿霉素浓度和吸收关系)对比，计算释放量，与总装载量对比后，最终绘制释放曲线图。
图1A为所得到的多功能磁性复合纳米材料的透射电镜照片，从图中可以看出合成出的功能磁性复合纳米材料中有PLGA包覆大量的小磁性颗粒在里面。图1B为所得到的多功能磁性复合纳米材料的磁性特征，可以看出在磁铁的作用下颗粒很容易被吸取。图1C为所得到的多功能磁性复合纳米材料携带阿霉素的特征，左边试管中为未加阿霉素的颗粒悬液，右边试管中为加入阿霉素的颗粒悬液，两幅图比较可明显的发现加入阿霉素的颗粒呈现了阿霉素的红色。图2为多功能磁性复合纳米材料在两种不同pH缓冲液下的释放曲线，可以看到颗粒在pH5.0下更易释放，而在生理pH7.4下释放量比较少。
实施例2
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将0.5mg/ml阿霉素(DOX)用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为30mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为10mg/ml，阿霉素的终浓度为0.25mg/ml；
⑤将步骤④中得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的3％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤中所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声15min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)。
二、多功能磁性复合纳米材料具有细胞选择性，更易被肿瘤细胞所摄取。
1、根据上述方法得到的多功能磁性复合纳米材料Fe3O4-PLGA-DOX的性质如实施例1中所述。
2、细胞选择性测试：人骨肉瘤细胞株OS732及人胚肺细胞株923分别培养于DMEM培养基中(含10％小牛血清)，待其爬满盖玻片后，加入上述Fe3O4-PLGA-DOX 5μg/ml，分别共培养60min、90min和120min，再以Hochest33258(sigma)复染细胞核，荧光镜(日本OLYMPUS)下观察。结果显示Fe3O4-PLGA-DOX被人骨肉瘤OS732大量摄取，而很少被人正常细胞摄取。.....
图3A和3B显示了细胞对多功能磁性复合纳米材料的选择性摄取，其中图3A为肿瘤细胞人骨肉瘤OS732对材料的摄取，红色为阿霉素荧光成像(反映了材料在细胞内的定位)，蓝色是细胞核的荧光成像，图3B为正常细胞人胚肺细胞对颗粒的摄取，可看到材料能被肿瘤细胞迅速大量摄取，而很少被正常细胞摄取。
实施例3
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将1mg/ml阿霉素用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为100mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为5mg/ml，阿霉素的终浓度为0.5mg/ml；
⑤将步骤④中得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的20％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤中所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声15min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)。
二、多功能磁性复合纳米材料对肿瘤的杀伤作用。
1、根据上述方法得到的多功能磁性复合纳米材料的性质如实施例1中所述。
2、对肿瘤的杀伤作用测试：人骨肉瘤细胞株MG63及小鼠Lewis肺癌细胞株分别培养于DMEM培养基中(含10％小牛血清)，24h后加入不同剂量的上述方法制备的Fe3O4-PLGA-DOX材料，并以Fe3O4-PLGA为对照，作用48h后，与同剂量的游离阿霉素(DOX)对比，检测培基中乳酸脱氢酶(LDH)的含量，酶联仪读取570nm OD值。结果显示Fe3O4-PLGA-DOX的杀伤作用强于游离阿霉素。
图4A和图4B为乳酸脱氢酶法证明多功能磁性复合纳米材料与游离阿霉素对肿瘤细胞的杀伤作用，其中图4A为它们对小鼠Lewis肺癌的杀伤作用，图4B为它们对人骨肉瘤MG63的杀伤作用，两图都表明多功能磁性复合纳米材料对这两种肿瘤细胞的杀伤作用都强于游离的阿霉素。
实施例4
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将8mg/ml阿霉素用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为120mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为0.1mg/ml，阿霉素的终浓度为4mg/ml；
⑤将步骤④中得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的7％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤中所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声20min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)。
二、多功能磁性复合纳米材料促进小鼠Lewis肺癌的凋亡。
1、根据上述方法所得到的多功能磁性复合纳米材料的性质如实施例1中所述。
2、促癌细胞的凋亡实验：小鼠Lewis肺癌细胞培养于DMEM培养基中(含10％小牛血清)，待增殖到所需数量，分别加入上述方法制备的Fe3O4-PLGA-DOX及游离阿霉素，使培养基中含阿霉素5μg/ml，48h后，采用Annexin-V-FITC(膜联蛋白-V-FITC)法标记，流式细胞仪(美国BD公司)检测，结果表明Fe3O4-PLGA-DOX的促凋亡作用明显高于游离阿霉素。
表1为流式细胞仪检测多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)与游离阿霉素(DOX)对小鼠Lewis肺癌凋亡作用的比较，结果表明多功能磁性复合纳米材料较单用阿霉素的凋亡细胞数增多。
表1.多功能磁性复合纳米材料促癌细胞凋亡结果
  组别  Annexin-V检测凋亡率   PI检测死亡率
  空白细胞   5.67％   19.05％
  Fe3O4   11.73％   18.46％
  DOX   74.355   29.03％
  Fe3O4-PLGA-DOX   15.54％   80.0％
实施例5
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将1mg/ml阿霉素用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为5mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为0.01mg/ml，阿霉素的终浓度为0.5mg/ml；
⑤将步骤④中得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的0.1％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤中所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声0.1min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)。
二、多功能磁性复合纳米材料对能够被耐药株人骨肉瘤细胞OS732所摄取。
1、上述方法制备的多功能磁性复合纳米材料的性质如实施例1中所述。
2、耐药肿瘤细胞摄取测试：多药耐药株-人骨肉瘤细胞OS732培养于DMEM培养基中(含10％小牛血清)，待其爬满盖玻片后，分别加入Fe3O4-PLGA-DOX或阿霉素，使培养基中阿霉素含量为5μg/ml，共培养30min、90min、120min，再以Hochest33258(sigma)复染细胞核，荧光镜下(日本OLYMPUS)观察。结果显示，人骨肉瘤OS732大量摄取Fe3O4-PLGA-DOX，而很少摄取游离阿霉素。
图5A和图5B为药物作用30min后荧光显微镜观察多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)与游离阿霉素(DOX)被耐药株人骨肉瘤细胞OS732摄取的比较，其中图5A为多功能磁性复合纳米材料被摄取的成像，图5B为游离阿霉素被摄取的情况，结果表明多功能磁性复合纳米材料所携带的阿霉素比较游离的阿霉素更易被耐药肿瘤细胞所摄取。
实施例6
一、超声乳化法制备集磁性、缓释和治疗于一身的多功能磁性复合纳米材料。
①利用共沉淀方法合成Fe3O4磁性纳米颗粒，然后用油酸将表面包覆，颗粒尺寸在8nm；
②将10mg/ml阿霉素用三乙胺进行抽提，阿霉素与三乙胺的摩尔比为1∶3；
③配制聚乳酸/乙醇酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷溶液，PLGA浓度为200mg/ml；
④将步骤①得到的Fe3O4磁性材料加入到步骤③配制的PLGA二氯甲烷溶液中，再加入步骤②三乙胺抽提的阿霉素混合液，混匀，使Fe3O4磁性纳米颗粒的终浓度为0.01mg/ml，阿霉素的终浓度为5mg/ml；
⑤将步骤④中得到的2ml混合液逐滴加入到40ml的0.1％表面活性剂Pluronic F127水溶液中；
⑥将步骤⑤中所得混合液采用超声乳化方法，用带探头的细胞破碎仪在功率500W的情况下，冰浴条件下超声2min，再将其置于室温振荡过夜，挥发二氯甲烷，12000rpm低温4℃离心5min收集纳米材料，得到多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)。
二、多功能磁性复合纳米材料逆转肿瘤细胞的多药耐药。
1、上述方法制备所得到的多功能磁性复合纳米材料的性质如实施例1中所述。
2、逆转肿瘤细胞的多药耐药性实验：多药耐药株-人骨肉瘤细胞OS732培养于DMEM培养基中(含10％小牛血清)，分别加入Fe3O4-PLGA-DOX或阿霉素，使培养基中阿霉素含量为5μg/ml，并以Fe3O4-PLGA为对照，作用48h后，检测培基中乳酸脱氢酶的含量，酶联仪读取570nm OD值。
通过乳酸脱氢酶法检测多功能磁性复合纳米材料与阿霉素对耐药株人骨肉瘤细胞OS732的杀伤作用，结果如图6所示，表明游离阿霉素(DOX)对人骨肉瘤细胞OS732无杀伤作用，而用多功能磁性复合纳米材料(Fe3O4-PLGA-DOX)具有杀伤作用。

Claims (10)

1.一种载药磁性复合纳米材料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备表面包覆油酸的Fe3O4磁性纳米颗粒，或者表面亲油的γ-Fe2O3、FePt、MgFe2O4、MnFe2O4或CoFe2O4磁性纳米颗粒；
2)制备药物的脂溶性溶液或乳浊液；
3)配制5～200mg/ml聚乳酸/乙醇酸共聚物的二氯甲烷溶液；
4)将步骤1)得到的磁性纳米颗粒和步骤2)制备的药物的脂溶性溶液或乳浊液加入步骤3)配制的聚乳酸/乙醇酸共聚物的二氯甲烷溶液中，混匀；
5)将步骤4)得到的混合液逐滴加入到Pluronic F127水溶液中；
6)将步骤5)所得混合液在0℃下超声乳化，然后置于室温振荡以挥发二氯甲烷，最后4℃离心收集载药磁性复合纳米材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)制备的磁性纳米颗粒的粒径为2～20nm。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)对于脂溶性药物直接将药物溶于脂溶性溶剂中获得脂溶性溶液；对于水溶性药物先将药物溶于水中，然后加入脂溶性溶剂对水溶液中的药物进行抽提，获得乳浊液。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述药物是化疗药物。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述药物是阿霉素或其衍生物。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)形成的混合液中磁性纳米颗粒的终浓度为0.01～10mg/ml，药物的终浓度为0.01～20mg/ml。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述Pluronic F127水溶液中PluronicF127浓度为0.1～20％。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)所述超声乳化是在冰浴条件下进行，时间0.1～20min；二氯甲烷挥发干净后12000rpm，4℃离心5min，收集携载了药物的磁性复合纳米材料。
9.根据权利要求1～9任一所述的制备方法制备的载药磁性复合纳米材料。
10.权利要求9所述载药磁性复合纳米材料在制备治疗肿瘤的药物中应用。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018224022A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 Su, Wu-Chou Pharmaceutical composition, methods for preparing and using the same
CN112386690A (zh) * 2019-08-12 2021-02-23 湖南早晨纳米机器人有限公司 镁合金载药纳米机器人及其制备方法
CN112791184A (zh) * 2019-11-14 2021-05-14 美国发现集团有限公司 一种抗肿瘤纳米机器人及其制备方法
CN112791226A (zh) * 2019-11-14 2021-05-14 美国发现集团有限公司 一种具有抗肿瘤功能的纳米机器人及其制备方法
CN112870352A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法
CN112870351A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 药物缓释型抗肿瘤纳米机器人及其制备方法
CN112870349A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 具有抗肿瘤功能的载药纳米机器人及其制备方法
CN112957537A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 西南交通大学 一种载药缓释支架的制备方法及其产品和应用
CN114668777A (zh) * 2022-03-29 2022-06-28 西北大学 一种改善肿瘤细胞化疗耐药的铁基磁性纳米颗粒
CN115300466A (zh) * 2022-08-08 2022-11-08 青岛市肿瘤医院 增强肿瘤药物敏感性的磁性粒子及其应用
CN116159064A (zh) * 2022-12-23 2023-05-26 吉林大学 一种携载齐墩果酸纳米颗粒/壳聚糖复合水凝胶的3d支架及其应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101653420A (zh) * 2009-09-08 2010-02-24 中国科学院化学研究所 超声控释靶向药物制剂及其制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101653420A (zh) * 2009-09-08 2010-02-24 中国科学院化学研究所 超声控释靶向药物制剂及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Journal of Materials Chemistry》 20071231 Jaemoon Yang，et al. Antibody conjugated magnetic PLGA nanoparticles for diagnosis and treatment of breast cancer 第2695-2699页 1-10 第17卷, *
《中国医院药学杂志》 20011231 吴新荣 载药纳米微粒的应用及研究进展 第21卷, 第03期 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018224022A1 (en) * 2017-06-07 2018-12-13 Su, Wu-Chou Pharmaceutical composition, methods for preparing and using the same
CN108992418A (zh) * 2017-06-07 2018-12-14 苏五洲 药物组合物、制备方法及其用途
TWI674114B (zh) * 2017-06-07 2019-10-11 國立成功大學 醫藥組合物、製備方法及其用途
US10806801B2 (en) 2017-06-07 2020-10-20 National Cheng Kung University Pharmaceutical composition and methods for using the same
CN112386690A (zh) * 2019-08-12 2021-02-23 湖南早晨纳米机器人有限公司 镁合金载药纳米机器人及其制备方法
CN112791184A (zh) * 2019-11-14 2021-05-14 美国发现集团有限公司 一种抗肿瘤纳米机器人及其制备方法
CN112791226A (zh) * 2019-11-14 2021-05-14 美国发现集团有限公司 一种具有抗肿瘤功能的纳米机器人及其制备方法
CN112870352A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 用于肿瘤治疗的载药纳米机器人及其制备方法
CN112870351A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 药物缓释型抗肿瘤纳米机器人及其制备方法
CN112870349A (zh) * 2019-11-14 2021-06-01 美国发现集团有限公司 具有抗肿瘤功能的载药纳米机器人及其制备方法
CN112957537A (zh) * 2021-02-07 2021-06-15 西南交通大学 一种载药缓释支架的制备方法及其产品和应用
CN114668777A (zh) * 2022-03-29 2022-06-28 西北大学 一种改善肿瘤细胞化疗耐药的铁基磁性纳米颗粒
CN115300466A (zh) * 2022-08-08 2022-11-08 青岛市肿瘤医院 增强肿瘤药物敏感性的磁性粒子及其应用
CN116159064A (zh) * 2022-12-23 2023-05-26 吉林大学 一种携载齐墩果酸纳米颗粒/壳聚糖复合水凝胶的3d支架及其应用

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