欖香烯聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒子在Wistar大鼠腦組織中的靶向分布

李英夫　宣兆博　王　鶴　廉曉宇

(佳木斯大學附屬第一醫院，黑龍江　佳木斯　154002)

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欖香烯聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒子在Wistar大鼠腦組織中的靶向分布

李英夫宣兆博王鶴廉曉宇

(佳木斯大學附屬第一醫院，黑龍江佳木斯154002)

目的觀察欖香烯聚氰基丙烯酸正丁酯納米微粒(Gd-PBCA-NP)在Wistar大鼠腦組織中的靶向分布。方法36只清潔Wistar大鼠，選擇陰離子乳化聚合法，對定量Gd-DTPA與Dextran-70進行精密稱取，通過Malvern-3000HS 激光粒度分析儀對Gd-PBCA-NP的粒徑及實際分布進行測定。采用隨機數字的方式將36只Wistar大鼠平均分為PBCA-NP 組、Gd-DTPA 對照組及Gd-PBCA-NP 組，選擇頭部線圈行磁共振成像(MRI)掃描，并行橫斷面與冠狀面掃描。結果通過透射電鏡對Gd-PBCA-NP進行觀察發現呈類圓形，而且大小比較均勻，具有完整、平滑的表面，粒子間未粘連，其核-殼結構較為顯著，Gd-DTPA靜脈注射后5 min，相比于平行掃描，腦組織強化35.0%，注射15 min后，大鼠腦組織強化為48.5%，0.5 h后，大鼠腦組織信號強度與平掃前水平相同。行Gd-PBCA-NP的靜脈注射后5 min，大鼠腦組織信號強度為3.5%，注射15 min后，大鼠腦組織強化為22.6%，0.5 h后，大鼠腦組織信號強度持續升高，強化程度在36.2%，并在注射1 h后達到最峰值，即56.5%，注射2 h開始降低，相比于平掃，依舊比較高。結論Gd-DTPA-NP的緩釋特點極為理想，可以實現靶向腦組織成像。

欖香烯；聚氰基丙烯酸正丁酯；納米粒子；靶向分布

納米靶向給藥系統在近些年逐漸成為醫學界研究的重點與熱點，對納米微粒載體進行制備的材料主要為高分子化合物，主要是聚合物體系(比如：聚乳酸聚乙醇酸共聚物、聚氰基丙烯酸烷基酯等)與大分子體系(比如：多糖、天然蛋白及明膠等)，因聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)本身能夠生物降解，而且在外科應用時也較為安全，所以該納米合成材料的應用前景非常廣闊。研究發現〔1,2〕，PBCA能夠作為核苷酸與藥物的核心載體，以治療或者診斷疾病。本研究以欖香烯PBCA為材料，對欖香烯PBCA納米微粒(Gd-PBCA-NP)進行制備，觀察其在Wistar大鼠腦組織中的靶向分布。

1　資料與方法

1.1一般資料南方醫院動物研究所提供的36只清潔Wistar大鼠，試劑為PBCA單位(白云山醫用明膠有限公司)；Dextran-70(美國舊金山sigma公司)；氫氧化鈉、鹽酸(廣州試劑公司)。儀器為TG328 A 型加碼分析天平(上海精科實業有限公司)；90-2定時恒溫磁力攪拌器(上海醫用激光儀器廠)；H-600 透射電鏡(德國Satoris公司)；0.45 μm的微孔濾膜(日立公司)。

1.2制備Gd-PBCA-NP選擇陰離子乳化聚合法，對定量Gd-DTPA與Dextran-70進行精密稱取，在雙蒸水中熔化，通過0.1 mol/L的HCl對pH進行調節，確保其保持酸性狀態，將定量PBCA單體加至磁力攪拌器中，持續攪拌大約4 h，再加入1 mol/L的NaOH，將其pH調節到7.0，隨后通過0.45 μm的微孔濾膜過濾，在4℃的冰箱中存放濾液以作備用。

1.3測定Gd-PBCA-NP 粒徑及其在大鼠腦組織內的靶向分布通過Malvern-3000HS 激光粒度分析儀對Gd-PBCA-NP的粒徑及實際分布進行測定。透視電鏡對Gd-PBCA-NP的大體形態進行觀察。選取1份Gd-PBCA-NP 液體，4份蒸餾水加以稀釋后，取1滴置入鍍膜銅網中，選用濾紙將多余液體吸去，加入0.02體積分數的磷鎢酸染，干燥后，通過電鏡下認真觀察。

1.4Gd-PBCA-NP的靶向性實驗采用隨機數字的方式將36只Wistar大鼠平均分為PBCA-NP 組、Gd-DTPA 對照組及Gd-PBCA-NP 組。經藥物麻醉后，實施尾靜脈穿刺，導管留置當作大鼠給藥途徑。選擇頭部線圈行磁共振成像(MRI)掃描，并行橫斷面與冠狀面掃描，Turbo-SET1WI、T2WI為掃描參數。平掃完成后，對各組大鼠行靜脈注射完成后5、15 min、0.5、1、2 h行增強性掃描，具體參數與平掃相同。

1.5觀察指標Gd-PBCA-NP靶向形態、Gd-PBCA-NP的粒徑與在Wistar大鼠腦組織內部的靶向分布及Gd-PBCA-NP的靶向實驗結果。

2　結　果

2.1觀察Gd-PBCA-NP形態根據最佳制備條件對納米微粒進行制備，透射電鏡觀察發現呈類圓形，而且大小比較均勻，具有完整、平滑的表面，粒子間未粘連，其核-殼結構較為顯著，即白色聚合物包裹Gd-DTPA，見圖1。

圖1　Gd-PBCA-NP在電鏡下的形態

2.2Gd-PBCA-NP的粒徑與分布見圖2。通過Malvern 3000 HS分析儀對Gd-NP粒徑進行測量結果為65.8 nm，呈0.09的粒徑分布。

2.3Gd-PBCA-NP的靶向分布Gd-DTPA靜脈注射后5 min，相比于平行掃描，腦組織強化35.0%，注射15 min后，大鼠腦組織強化為48.5%，0.5 h后，大鼠腦組織信號強度與平掃前水平相同。行Gd-PBCA-NP的靜脈注射后5 min，大鼠腦組織信號強度為3.5%，注射15 min后，大鼠腦組織強化為22.6%，0.5 h后，大鼠腦組織信號強度持續升高，強化程度在36.2%，并在注射1 h后達到最峰值，即56.5%，注射2 h開始降低，然而，相比于平掃，依舊比較高。

圖2　Gd-PBCA-NP粒徑分布圖

3　討　論

PBCA的主要作用在于在陰離子催化劑與游離基引發劑中聚合，通過相應方法對其聚合反應速度進行控制，能夠對納米微粒進行制備，依照聚合反應原理，制備PBCA的方法主要為乳化聚合法與界面聚合法〔3〕。其中界面聚合法在包封脂溶性藥物方面較為適用，所制備的納米粒屬于膜殼結構。MRI內部，細胞或者組織中會出現濃度較大的對比劑聚合，以對病變組織與正常組織進行有效區分〔4〕。所以，Gd-PBCA-NP載藥量與包封率是對MRI對比劑特性進行評估的關鍵指標。現階段，Gd-DTPA是具有廣泛應用價值的磁共振對比劑，該對比劑具有非特異性，在血液中能夠由毛細血管床在細胞外間隙中彌散。相比于游離Gd-DTPA，Gd-DTPA-NP的分子直徑增加比較明顯，為納米級顆粒范疇，不易在細胞外間隙中彌散，在體內會被肝、脾等器官吞噬〔5,6〕。本研究提示，Gd-DTPA-NP的緩釋特點極為理想，可以實現靶向腦組織成像。

1Tian XH,Lin XN,Wei F,etal.Enhanced brain targeting of temozolomide in polysorbate-80 coated polybutylcyanoacrylate nanoparticles〔J〕.Int J Nanomed,2011;6(6):445-52.

2黃樂松,王春霞,陳志良,等.吉西他濱聚氰基丙烯酸正丁酯納米粒在小鼠腦內的靶向分布〔J〕.中國醫院藥學雜志,2008;28(16):1332-6.

3Zhang XN,Tang LH,Gong JH,etal.Alternative albendazole polybutylcyanoacrylate nanoparticles preparation,pharmaceutical properties and tissue distribution in rats〔J〕.Lett Drug Des Dis,2006;3(4):275-80.

4呂國士,許乙凱.新型MR特異性對比劑Gd-聚氰基丙烯酸正丁酯納米微粒的合成及其肝臟靶向性〔J〕.中國組織工程研究與臨床康復,2009；13(8):1569-72.

5Rong T,Mengmeng N,Jihui Z,etal.Preparation of vincristine sulfate-loaded poly(butylcyanoacrylate)nanoparticles modified with pluronic F127 and evaluation of their lymphatic tissue targeting〔J〕.J Drug Target,2014;22(6):509-17.

6Bagad M,Khan ZA.Poly(n-butylcyanoacrylate)nanoparticles for oral delivery of quercetin:preparation,characterization and pharmacokinetics and biodistribution studies in Wistar rats〔J〕.Int J Nanomed,2015;10:3921-35.

〔2015-02-17修回〕

(編輯苑云杰)

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.14.021

廉曉宇(1964-)，男，主任醫師，主要從事膠質瘤研究。

李英夫(1979-)，男，碩士，主治醫師，主要從事膠質瘤研究。

R3

A

1005-9202(2016)14-3400-02；