应用模板嵌合的原理,以适当孔容孔径的微孔聚合物为模板,微孔内原位反应合成纳米磁性低价氧化铁再脱模,制备出具有较强磁靶向性、药物吸附性和缓释性的新型多孔结构γ-三氧化二铁(γ-Fe2O3),作为药物载体治疗肿瘤。主要研究其合成过程、形成机理、表面改性及其物理生物学特性,特别是对肿瘤的磁靶向性、载药特性、在靶区的药物缓释性及抗肿瘤效应。多孔γ-Fe2O3颗粒直径<500nm,动脉介入治疗时,载药颗粒在外置脉冲磁场引导下易于穿透肿瘤血管缝隙,定位于肿瘤间质内并直接作用于肿瘤细胞,靶向性更好;γ-Fe2O3内部呈多孔结构,比表面积大,载药量明显增加并有缓释功能,使肿瘤细胞所处环境的药物浓度明显增高、作用时间延长。本项目改变了传统磁性材料与化疗药物捆绑式被动结合的模式,克服了铁炭靶向材料的诸多缺点,通过对磁性材料内部结构的改造,赋予其吸附、缓释的新功能,为肿瘤的靶向治疗提供了一个全新的优质载体。
应用三种方法合成新型孔样结构的磁性载体,比较了异相沉淀法合成的多孔γ-Fe2O3、PS表面沉积反应法制备的含锰铁氧化物磁性中空微球及两步法合成的含硅中空Fe3O4磁性载体(乳液聚合制备PS/SiO2核壳结构复合球+层层自组装法制备纳米含硅磁性中空球)。最终合成的含硅中空磁性微球直径为70~80nm,厚度约为5nm左右的核壳式复合纳米球,内部呈中空结构;颗粒最大饱和磁化强度为49.9453emu/g,最大比表面积为251.5570 m2/g。含硅中空磁性微球具有较强的吸附性,每g含硅中空磁性微球能吸附阿霉素33.8mg,并具有良好的脱附性能。含硅中空磁性微球对于99mTc具有良好的吸附能力,聚集在靶区的同位素放射性浓度高,同时含硅中空磁性微球在外加磁场作用下能移位到靶区组织间隙内,提示当其载药时可以增加靶区组织内药物的有效作用浓度和作用时间,并减少其他组织器官毒副作用。肝动脉介入治疗靶向大鼠左肝,肝靶区组织阿霉素浓度最高,是相同剂量的阿霉素水溶液组的2.4倍。研究提示合成的新型含硅中空Fe3O4磁性载体具有较强的磁性和较大的吸附性,是一种有前途的新型磁性载体,用于肿瘤的靶向治疗。