FA-BSA修饰磁性胶束的制备及其应用

发布时间：2018-11-28 10:09

【摘要】：目的：制备FA-BSA修饰的高分子聚合物磁性胶束作为肿瘤特异性靶向磁共振对比剂,用于肿瘤靶向磁共振成像。方法： 1.合成：(1)采用化学共沉淀法及油酸修饰制备单分散的磁性纳米粒子(SPIONs);(2)采用自由基聚合法合成阳离子两亲高分子聚合物(poly(HFMA-co-MOTAC)-g-PEGMA);(3)采用自组装技术制备阳离子高分子聚合物磁性胶束(简称“未修饰的磁性胶束”)：(4)阳离子磁性胶束与FA-BSA通过静电相互作用最终合成FA-BSA修饰的磁性胶束。 2.表征：(1)使用'H NMR观察两亲高分子聚合物的化学组成,使用FTIR观察磁性纳米粒子、高分子聚合物和FA-BSA修饰的磁性胶束的化学结构；(2)电镜观察磁性胶束的物理形态和大小,DLS检测磁性胶束的水合粒径及分布；(3)使用热重分析磁性胶束的载铁含量,绘制磁滞回线观察所制备胶束的磁性特点；(4)用3T磁共振扫描机及腕关节线圈,采用多回波T2WI磁共振成像方法检测磁性胶束的横向弛豫率。 3.体外细胞实验：(1)使用MTT法检测磁性胶束的细胞毒性；(2)细胞摄取实验：将不同浓度的FA-BSA修饰的磁性胶束和未修饰的磁性胶束分别与人肝癌细胞Bel-7402(叶酸受体阳性表达)和Hep3B(叶酸受体阴性表达)共培养,其中未修饰的磁性胶束作为对照,分别采用磁共振成像、细胞铁含量测定、普鲁士蓝染色的方法,对于两种肿瘤细胞对两种磁性胶束的摄取量进行定性、定量及病理分析。 4.体内实验：(1)制备裸鼠肝癌皮下瘤模型；(2)载瘤动物活体磁共振成像：尾静脉注射四种不同的造影剂,包括T1对比剂Gd-DTPA,T2对比剂Feridex,以及合成的未修饰磁性胶束与FA-BSA修饰的磁性胶束,观察所制备的FA-BSA修饰的磁性胶束对载瘤动物活体磁共振成像的效果。其中钆、菲立磁与单纯磁性胶束作为对照。(3)组织化学分析：对肝脏和肿瘤组织进行铁特异性普鲁士蓝染色,定性分析磁性胶束在肝脏和肿瘤组织中的分布和含量；(4)肿瘤组织铁定量测定,载瘤裸鼠尾静脉注射未修饰磁性胶束与FA-BSA修饰的磁性胶束,24h后定量测定肿瘤组织的铁含量。结果： 1.成功合成未修饰的磁性胶束与FA-BSA修饰的磁性胶束； 2.表征：(1)1H NMR, FTIR结果从化学结构上证明磁性胶束合成成功；(2)电镜显示所合成的磁性胶束呈球形的壳-核结构,DLS测得所合成的未修饰磁性胶束与FA-BSA修饰磁性胶束平均水合粒径分别为161.5nm(PDI=0.21)、196.1nm(PDI=0.26);(3)热重分析未修饰磁性胶束与FA-BSA修饰磁性胶束的氧化铁含量分别为27.5wt%、19.2wt%；磁滞回线测得二者的饱和磁化强度分别为13.9emu/g、5.5emu/g;(4)采用多回波T2WI磁共振扫描分析测定未修饰的磁性胶束与FA-BSA修饰的磁性胶束的横向弛豫率分别为243.9mM-1s-1、179.5mM-1s-1。 3.体外细胞实验：(1)MTT法检测不同浓度两种磁性胶束(从25μg/mL到100μg/mL)与正常肝细胞孵育24,48h,细胞活性均在80%以上,说明两种磁性胶束没有细胞毒性,可应用于生物医学；(2)细胞摄取实验,无论是叶酸受体阳性的Bcl-7402细胞,还是叶酸受体阴性的Hep3B细胞,两者对FA-BSA修饰的磁性胶束的摄取均高于未修饰的磁性胶束；但是对于FA-BSA修饰的磁性胶束,Bel-7402的摄取量高于Hep3B细胞对其的摄取量：而对未修饰的磁性胶束,两种肿瘤细胞Bel-7402、Hep3B的摄取率基本相同：Hep3B、Bel-7402细胞对未修饰的磁性胶束摄取率分别为(6.174±0.19)%,(6.43±0.45)%：Hep3B、Bel-7402细胞对FA-BSA修饰的磁性胶束摄取率分别为(8.83±0.41)%,(12.07+1.29)%。4.体内实验：(1)尾静脉注射对比剂后1h-24h, FA-BSA修饰的磁性胶束实验组皮下瘤T2信号降低最明显,而对照组(未修饰的磁性胶束及Feridex)肿瘤信号改变程度较小。(2)肝脏普鲁士蓝染色结果表明Feridex在肝脏沉积较多,未修饰的磁性胶束在肝脏沉积较少,而FA-BSA修饰的磁性胶束在肝脏无明显沉积。肿瘤普鲁士蓝染色结果表明FA-BSA修饰的磁性胶束在肿瘤组织的聚集明显高于未修饰的磁性胶束：而Feridex组仅仅在肿瘤组织血管内可以看到少许蓝色颗粒,作为阴性对照Gd-DTPA组在肿瘤组织没有看到蓝色颗粒。(3)肿瘤组织铁含量测定：肿瘤组织对未修饰的磁性胶束和FA-BSA修饰的磁性胶束的平均摄取率分别为(1.54±0.041)%,(2.91±0.035)%。结论： 1.成功制备高分子磁性胶束与FA-BSA修饰的磁性胶束； 2.体外和体内实验均说明FA-BSA修饰的磁性胶束具有很强的磁共振成像能力,并且能显著增加肿瘤细胞与肿瘤组织对磁性胶束的摄取,可以作为高表达叶酸受体的肿瘤的靶向对比剂； 3.未修饰的高分子磁性胶束也有一定的肿瘤靶向作用和磁共振成像效果。
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【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R730.4

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