磁性纳米粒用于联合载药及乳腺癌的治疗研究

作     者：梁秋玲 

作者单位：天津医科大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨志民

授予年度：2016年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

主      题：牛血清白蛋白 磁性纳米粒 联合载药 舒尼替尼 姜黄素 乳腺癌 MRI 

摘      要：目的:共载舒尼替尼和姜黄素于具有诊断功能的超顺磁性四氧三铁纳米粒(SPIOs)以同时获得临床诊断和抗肿瘤的治疗效果的作用。内容:白蛋白是人血清中最丰富的蛋白质,具有无免疫原型,体内的半衰期长等特点。通过原位共沉淀的方法将牛血清白蛋白(BSA)包覆在超顺磁性四氧三铁纳米粒表面制成了白蛋白包覆的四氧化三铁纳米粒(BSA-SPIOs),BSA-SPIO具有磁共振成像和生物相容的特性。两种不同作用机制的抗乳腺癌的小分子药物舒尼替尼(Sun)和姜黄素(Cur)通过物理吸附作用包载于BSA-SPIOs,制备出了舒尼替尼和姜黄素联合给药的磁性纳米粒(SPIO-SC)。然后对SPIO-SC进行了一系列表征实验,体内外的治疗效果实验以及核磁共振成像实验。方法:应用原位共沉淀的方法制备出了BSA-SPIOs,紧接着通过搅拌的方法使舒尼替尼与姜黄素结合到白蛋白的疏水区域制成SPIO-SC。然后对SPIO-SC进行了一系列表征实验,核磁共振成像实验以及体内外的治疗效果实验。1.由协同效果实验计算出协同治疗指数(CI)筛选出具有最强协同作用的联合给药方案。通过激光粒度分析仪和场发射电子透射显微镜分别测定BSA-SPIOs的粒径大小和表面形态。利用高效液相色谱法测定SPIO-SC的包封率和载药量,研究SPIO-SC在体外的药物释放行为以及BSA-SPIOs的核磁共振成像效果。2.在MCF-7和Hela细胞中,分别考察单独给药与联合给药对不同细胞的细胞毒性,通过细胞周期实验研究药物的抗肿瘤作用机制。3.在MCF-7异位移植肿瘤模型上,通过体内肿瘤治疗效果实验,苏木精-伊红染色,组织分布实验和药物的体内动力学研究分别考察了SPIO-SC的体内治疗效果,药物的系统毒性,组织靶向性和药物的体内动力学行为。结果:1)由协同效果实验计算出舒尼替尼和姜黄素的摩尔比为0.46时计算出的协同治疗指数最低为0.09,表现出强的协同作用,因此选择舒尼替尼和姜黄素联合用药。激光粒度分析仪测定出BSA-SPIOs的水合粒径为53.1±4.3 nm,SPIO-SC的水合粒径为75.6±4.6 nm。高效液相色谱法测定SPIO-SC中舒尼替尼的最大包封率和最大载药率分别为99.4±2.4%,6.9±0.2%;姜黄素的最大包封率和最大载药率分别为99.9±0.39%,13.0±0.0%,具有足够高的载药量能够保证肿瘤治疗的有效药物浓度。体外释放实验表明BSA-SPIOs对舒尼替尼和姜黄素具有缓释的效果,延长了药物的体内循环时间。BSA-SPIOs的纵向弛豫率为184.3 mM·s,远高于BSA纳米粒(21.3 mM·s)和糊精包覆的四氧化三铁纳米粒(77.9 mM·s),表明BSA-SPIOs具有良好的核磁共振成像效果;2)在MCF-7细胞的细胞毒试验中,SPIO-SC中舒尼替尼和姜黄素的IC值分别为2.43μmol/L和6.79μmol/L,仅为游离舒尼替尼和姜黄素混合给药的59.27%和59.23%,是游离舒尼替尼单独给药的39.57%,游离姜黄素单独给药的28.56%。实验结果表明,SPIO-SC的体外治疗效果远高于游离药物。同时细胞周期实验结果表明舒尼替尼和姜黄素将细胞周期阻断在G2/M期和S期;3)体内实验结果表明,SPIO-SC的系统毒性低但是抗肿瘤效果显著提高。SPIO-SC的肿瘤重量比游离舒尼替尼和姜黄素混合物低了2.3倍,分别比游离舒尼替尼和姜黄素单独给药低了3.81倍和3.75倍。BSA-SPIOs使药物更有效的富集于肿瘤部位,SPIO-SC组肿瘤部位舒尼替尼和姜黄素的浓度分别是游离舒尼替尼和姜黄素混合物组的29.8倍和9.1倍并维持了舒尼替尼和姜黄素的有效浓度比。结论:SPIO-SC具有良好的体内外抗肿瘤效果并且低的系统毒性。BSA-SPIOs通过改变舒尼替尼和姜黄素的体内药动学行为维持药物的体内协同效果提高抗肿瘤作用使SPIO-SC具有更好的临床应用价值。