用于磁性靶向治疗肺纤维化的聚多巴胺包覆的Fe3O4/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子

doi:10.7503/cjcu20210438

摘要/Abstract

摘要：

肺纤维化是一种致命性肺部疾病, 目前临床常规的甲强龙(MPS)联合环磷酰胺(CTX)治疗方法存在明显的不良反应. 基于降低药物毒副作用的目的, 本文设计了一种聚多巴胺(PDA)包覆的Fe₃O₄纳米粒子/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子(Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs), 提出磁性靶向治疗肺纤维化的思路. 从预制的油溶性Fe₃O₄纳米粒子出发, 通过水包油微乳液模板法制备了Fe₃O₄ 超粒子(SPs), 并在进一步包覆PDA壳层的过程中引入MPS和CTX, 制备了Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs, 考察了Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs的稳定性、磁性、对MPS和CTX的负载及释放, 分析了其生物毒性, 并建立动物模型验证了其磁性靶向功能.

关键词: 聚多巴胺, Fe₃O₄纳米粒子, 超粒子, 肺纤维化, 磁性靶向

Abstract:

Pulmonary fibrosis is a serious fatal disease and it exists clinical adverse effects for the conventional combined treatment using methylprednisolone（MPS） and cyclophosphamide（CTX）. In this work， polydopamine（PDA）-coated Fe₃O₄/MPS/CTX superparticles（Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs） were prepared to reduce the adverse effects of drugs， which provide a magnetic targeting strategy for the therapy of pulmonary fibrosis. In the experiment， Fe₃O₄ SPs were foremost prepared from Fe₃O₄ nanoparticles using oil-in-water droplets as the templates， and followed by coating PDA shell in the presence of MPS and CTX to produce Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs. Systematically characterizations proved the successful preparation of Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs， and revealed the stability， magnetism， drug loading and release. The cytotoxicity was further discussed in vitro， and an animal model was built to confirm the magnetic targeting of Fe₃O₄/MPS/CTX@PDA SPs in vivo.

Key words: Polydopamine, Fe₃O₄ nanoparticles, Superparticles, Pulmonary fibrosis, Magnetic targeting

中图分类号:

O631

TrendMD:

孙启睿, 赵楠, 刘树威, 辛华, 张皓, 张乐宁. 用于磁性靶向治疗肺纤维化的聚多巴胺包覆的Fe₃O₄/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子. 高等学校化学学报, 2021, 42(10): 3225.

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图/表 8

Fig.1 TEM images of Fe3O4 NPs(A) and Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs(B) and DLS size distribution of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs(C)Insets of (A) and (B): the corresponding TEM size distribution.

Fig.2 FTIR spectra of MPS, CTX, Fe3O4@PDA SPs, Fe3O4/MPS@PDA SPs, Fe3O4/CTX@PDA SPs and Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs

Fig.3 M?H curve of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs(A) and photograph of the solution of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs without and with a magnet(B)

Fig.4 Temporal evolution of the UV?Vis absorption spectra(A—C) and the corresponding solution photographs(D—F) of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs at pH of 8.0(A, D), 7.4(B, E), and 6.0(C, F)

Fig.5 Photographs of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs in saline, PBS, cell culture medium and cell culture medium with 10% FBsThe concentration of SPs was 2 mg/mL. The experiments were performed by incubating the SPs in the corresponding solutions for 0（A） and 3 d（B）.

Fig.6 HPLC characterization of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs(A) HPLC curve showing the retention time of MPS and CTX; (B) standard curve of HPLC peak area versus the concentration of MPS; (C) standard curve of HPLC peak area versus the concentration of CTX; (D) release curves of MPS and CTX according to the HPLC results. The pH value was 7.4 and the temperature was 37 °C.

Fig.7 Cell viability of Ealy926 cells treated with Fe3O4@PDA SPs(A) and Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs(B)

Fig.8 Photographs of a mouse without(A) or with(B) magnetic dress to achieve magnetic targeting of Fe3O4/MPS/CTX@PDA SPs towards lungs and comparison of the retention of SPs in lungs without or with magnetic dress(C)

参考文献 20

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用于磁性靶向治疗肺纤维化的聚多巴胺包覆的Fe₃O₄/甲强龙/环磷酰胺复合超粒子

Polydopamine-coated Fe₃O₄/methylprednisolone/cyclophosphamide Superparticles for the Magnetic Targeting Treatment of Pulmonary Fibrosis

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