阿霉素负载的Fe 5 C 2 纳米粒子在光热治疗/化疗中的研究
发布时间：2021-11-03 14:18
采用高温热解法制备了粒径均一的Fe5C2磁性纳米粒子,并在其表面包裹磷脂改善纳米粒子的水溶性和稳定性,同时在纳米粒子表面负载阿霉素（DOX）实现化疗作用.阿霉素负载的Fe5C2磁性纳米粒子（Fe5C2-DOX-DSPE-m PEG）,不仅具有一定的磁学性质,且具有优良的光热转化效率.细胞实验说明该纳米粒子对肿瘤细胞具有光热治疗和化疗协同治疗作用.
【文章来源】：上海师范大学学报(自然科学版). 2016,45(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
Fe5C2纳米粒子的TEM图;(b)Fe5C2纳米粒子的XＲD图谱;(c)Fe5C2和Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的磁滞回线;(d)Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子在不同溶液中的凝胶稳定性2．2溶液光热性能研究在Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热性质实验中，首先配置好不同浓度梯度的溶液，然后将其置
上海师范大学学报(自然科学版)J．ShanghaiNormalUniv．(Nat．Sci．)2016年图1(a)Fe5C2纳米粒子的TEM图;(b)Fe5C2纳米粒子的XＲD图谱;(c)Fe5C2和Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的磁滞回线;(d)Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子在不同溶液中的凝胶稳定性2．2溶液光热性能研究在Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热性质实验中，首先配置好不同浓度梯度的溶液，然后将其置于0．5W/cm2的808nm激光下照射10min，同时记录溶液的温度变化．图2显示，200μg/mL的样品在激光下照射10min后，溶液温度升高约12℃，随着溶液浓度的增大，溶液的温度升高值随之增大，表现出很强的光热效果．根据文献报道［17］的计算方法，计算出Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热转化效率约为36．7%，其转化效率很高．为了考察材料的光热稳定性，将材料置于激光下照射30min，然后对比纳米粒子形貌的变化．由图2b，c中的TEM对比图可以看出，材料在经过长达30min的激光照射后，其形貌没有发生任何变化，这足以说明材料对近红外激光具有良好的稳定性．图2(a)不同浓度梯度的Fe5C2-DSPE-mPEG溶液光热升温曲线图以及光照前(b)、后(c)Fe5C2-DSPE-mPEG材料的TEM图2．3载药及药物释放实验从图3a的紫外吸收图谱(溶液浓度均为200μg/mL)可以看出，负载DOX后，溶液吸收图谱在732
第6期王丹利，王俊，周治国，等:阿霉素负载的Fe5C2纳米粒子在光热治疗/化疗中的研究490nm处出现了明显的吸收峰，表明药物负载成功，根据DOX的标准曲线计算得到负载量为150μgDOX/mgFe5C2-DSPE-mPEG．实验表明，DOX的释放同时受pH值与激光照射的影响(图3b)．对于pH实验组，pH=5．3的光促发效果远好于pH=7．4的，这是因为当溶剂pH值降低时，DOX的溶解度升高，从而加快药物的释放速率．由相同pH值条件下，光照可以进一步增大DOX的释放量，这主要是由于当有外加激光时，随溶剂温度的升高，DOX从纳米粒子表面到溶剂的扩散速率增加．由此可知，通过协调激光照射与溶剂的pH值，可以控制DOX从Fe5C2-DSPE-mPEG材料中的释放速率［18］．众所周知，肿瘤部位以及细胞质中的pH值较人体血浆中的pH值低，这也是Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子能够成为抗肿瘤药物运输载体的重要生理条件．图3(a)Fe5C2-DSPE-mPEG载药前后紫外吸收图;(b)不同pH值和激光照射下药物释放图2．4细胞毒性及细胞光热疗首先，对比研究了Fe5C2-DSPE-mPEG、Fe5C2-DOX-DSPE-mPEG和纯DOX三种材料对细胞的毒性作用．通过MTT法研究材料对4T1细胞的毒性(图4a)．由图4a可知，Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子对细胞的毒性小，当材料浓度为200μg/mL时，细胞存活率仍在85%以上，而相同浓度负载DOX的材料则体现出一定的毒性，细胞存活率约为60%，这主要是因为材料中的DOX在细胞内部部分释放出来，致使细胞死亡．其次，进行了细胞光热疗实验，光热疗效果的研究也采用MTT法定量分析．还选取了0．5W/cm2的激光功率密度，改变材料的浓度梯度，由图4b可以发现，当浓度为200μg/mL，细胞的存活率也达到了60%左右．图4(a)Fe5C2-DSPE-mPEG、Fe
本文编号：3473842
【文章来源】：上海师范大学学报(自然科学版). 2016,45(06)
【文章页数】：7 页
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Fe5C2纳米粒子的TEM图;(b)Fe5C2纳米粒子的XＲD图谱;(c)Fe5C2和Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的磁滞回线;(d)Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子在不同溶液中的凝胶稳定性2．2溶液光热性能研究在Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热性质实验中，首先配置好不同浓度梯度的溶液，然后将其置
上海师范大学学报(自然科学版)J．ShanghaiNormalUniv．(Nat．Sci．)2016年图1(a)Fe5C2纳米粒子的TEM图;(b)Fe5C2纳米粒子的XＲD图谱;(c)Fe5C2和Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的磁滞回线;(d)Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子在不同溶液中的凝胶稳定性2．2溶液光热性能研究在Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热性质实验中，首先配置好不同浓度梯度的溶液，然后将其置于0．5W/cm2的808nm激光下照射10min，同时记录溶液的温度变化．图2显示，200μg/mL的样品在激光下照射10min后，溶液温度升高约12℃，随着溶液浓度的增大，溶液的温度升高值随之增大，表现出很强的光热效果．根据文献报道［17］的计算方法，计算出Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子的光热转化效率约为36．7%，其转化效率很高．为了考察材料的光热稳定性，将材料置于激光下照射30min，然后对比纳米粒子形貌的变化．由图2b，c中的TEM对比图可以看出，材料在经过长达30min的激光照射后，其形貌没有发生任何变化，这足以说明材料对近红外激光具有良好的稳定性．图2(a)不同浓度梯度的Fe5C2-DSPE-mPEG溶液光热升温曲线图以及光照前(b)、后(c)Fe5C2-DSPE-mPEG材料的TEM图2．3载药及药物释放实验从图3a的紫外吸收图谱(溶液浓度均为200μg/mL)可以看出，负载DOX后，溶液吸收图谱在732
第6期王丹利，王俊，周治国，等:阿霉素负载的Fe5C2纳米粒子在光热治疗/化疗中的研究490nm处出现了明显的吸收峰，表明药物负载成功，根据DOX的标准曲线计算得到负载量为150μgDOX/mgFe5C2-DSPE-mPEG．实验表明，DOX的释放同时受pH值与激光照射的影响(图3b)．对于pH实验组，pH=5．3的光促发效果远好于pH=7．4的，这是因为当溶剂pH值降低时，DOX的溶解度升高，从而加快药物的释放速率．由相同pH值条件下，光照可以进一步增大DOX的释放量，这主要是由于当有外加激光时，随溶剂温度的升高，DOX从纳米粒子表面到溶剂的扩散速率增加．由此可知，通过协调激光照射与溶剂的pH值，可以控制DOX从Fe5C2-DSPE-mPEG材料中的释放速率［18］．众所周知，肿瘤部位以及细胞质中的pH值较人体血浆中的pH值低，这也是Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子能够成为抗肿瘤药物运输载体的重要生理条件．图3(a)Fe5C2-DSPE-mPEG载药前后紫外吸收图;(b)不同pH值和激光照射下药物释放图2．4细胞毒性及细胞光热疗首先，对比研究了Fe5C2-DSPE-mPEG、Fe5C2-DOX-DSPE-mPEG和纯DOX三种材料对细胞的毒性作用．通过MTT法研究材料对4T1细胞的毒性(图4a)．由图4a可知，Fe5C2-DSPE-mPEG纳米粒子对细胞的毒性小，当材料浓度为200μg/mL时，细胞存活率仍在85%以上，而相同浓度负载DOX的材料则体现出一定的毒性，细胞存活率约为60%，这主要是因为材料中的DOX在细胞内部部分释放出来，致使细胞死亡．其次，进行了细胞光热疗实验，光热疗效果的研究也采用MTT法定量分析．还选取了0．5W/cm2的激光功率密度，改变材料的浓度梯度，由图4b可以发现，当浓度为200μg/mL，细胞的存活率也达到了60%左右．图4(a)Fe5C2-DSPE-mPEG、Fe
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