榄香烯聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒子在Wistar大鼠脑组织中的靶向分布

李英夫　宣兆博　王　鹤　廉晓宇

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江　佳木斯　154002)



榄香烯聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒子在Wistar大鼠脑组织中的靶向分布

李英夫宣兆博王鹤廉晓宇

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江佳木斯154002)

目的观察榄香烯聚氰基丙烯酸正丁酯纳米微粒(Gd-PBCA-NP)在Wistar大鼠脑组织中的靶向分布。方法36只清洁Wistar大鼠，选择阴离子乳化聚合法，对定量Gd-DTPA与Dextran-70进行精密称取，通过Malvern-3000HS 激光粒度分析仪对Gd-PBCA-NP的粒径及实际分布进行测定。采用随机数字的方式将36只Wistar大鼠平均分为PBCA-NP 组、Gd-DTPA 对照组及Gd-PBCA-NP 组，选择头部线圈行磁共振成像(MRI)扫描，并行横断面与冠状面扫描。结果通过透射电镜对Gd-PBCA-NP进行观察发现呈类圆形，而且大小比较均匀，具有完整、平滑的表面，粒子间未粘连，其核-壳结构较为显著，Gd-DTPA静脉注射后5 min，相比于平行扫描，脑组织强化35.0%，注射15 min后，大鼠脑组织强化为48.5%，0.5 h后，大鼠脑组织信号强度与平扫前水平相同。行Gd-PBCA-NP的静脉注射后5 min，大鼠脑组织信号强度为3.5%，注射15 min后，大鼠脑组织强化为22.6%，0.5 h后，大鼠脑组织信号强度持续升高，强化程度在36.2%，并在注射1 h后达到最峰值，即56.5%，注射2 h开始降低，相比于平扫，依旧比较高。结论Gd-DTPA-NP的缓释特点极为理想，可以实现靶向脑组织成像。

榄香烯；聚氰基丙烯酸正丁酯；纳米粒子；靶向分布

纳米靶向给药系统在近些年逐渐成为医学界研究的重点与热点，对纳米微粒载体进行制备的材料主要为高分子化合物，主要是聚合物体系(比如：聚乳酸聚乙醇酸共聚物、聚氰基丙烯酸烷基酯等)与大分子体系(比如：多糖、天然蛋白及明胶等)，因聚氰基丙烯酸正丁酯(PBCA)本身能够生物降解，而且在外科应用时也较为安全，所以该纳米合成材料的应用前景非常广阔。研究发现〔1,2〕，PBCA能够作为核苷酸与药物的核心载体，以治疗或者诊断疾病。本研究以榄香烯PBCA为材料，对榄香烯PBCA纳米微粒(Gd-PBCA-NP)进行制备，观察其在Wistar大鼠脑组织中的靶向分布。

1　资料与方法

1.1一般资料南方医院动物研究所提供的36只清洁Wistar大鼠，试剂为PBCA单位(白云山医用明胶有限公司)；Dextran-70(美国旧金山sigma公司)；氢氧化钠、盐酸(广州试剂公司)。仪器为TG328 A 型加码分析天平(上海精科实业有限公司)；90-2定时恒温磁力搅拌器(上海医用激光仪器厂)；H-600 透射电镜(德国Satoris公司)；0.45 μm的微孔滤膜(日立公司)。

1.2制备Gd-PBCA-NP选择阴离子乳化聚合法，对定量Gd-DTPA与Dextran-70进行精密称取，在双蒸水中熔化，通过0.1 mol/L的HCl对pH进行调节，确保其保持酸性状态，将定量PBCA单体加至磁力搅拌器中，持续搅拌大约4 h，再加入1 mol/L的NaOH，将其pH调节到7.0，随后通过0.45 μm的微孔滤膜过滤，在4℃的冰箱中存放滤液以作备用。

1.3测定Gd-PBCA-NP 粒径及其在大鼠脑组织内的靶向分布通过Malvern-3000HS 激光粒度分析仪对Gd-PBCA-NP的粒径及实际分布进行测定。透视电镜对Gd-PBCA-NP的大体形态进行观察。选取1份Gd-PBCA-NP 液体，4份蒸馏水加以稀释后，取1滴置入镀膜铜网中，选用滤纸将多余液体吸去，加入0.02体积分数的磷钨酸染，干燥后，通过电镜下认真观察。

1.4Gd-PBCA-NP的靶向性实验采用随机数字的方式将36只Wistar大鼠平均分为PBCA-NP 组、Gd-DTPA 对照组及Gd-PBCA-NP 组。经药物麻醉后，实施尾静脉穿刺，导管留置当作大鼠给药途径。选择头部线圈行磁共振成像(MRI)扫描，并行横断面与冠状面扫描，Turbo-SET1WI、T2WI为扫描参数。平扫完成后，对各组大鼠行静脉注射完成后5、15 min、0.5、1、2 h行增强性扫描，具体参数与平扫相同。

1.5观察指标Gd-PBCA-NP靶向形态、Gd-PBCA-NP的粒径与在Wistar大鼠脑组织内部的靶向分布及Gd-PBCA-NP的靶向实验结果。

2　结　果

2.1观察Gd-PBCA-NP形态根据最佳制备条件对纳米微粒进行制备，透射电镜观察发现呈类圆形，而且大小比较均匀，具有完整、平滑的表面，粒子间未粘连，其核-壳结构较为显著，即白色聚合物包裹Gd-DTPA，见图1。

图1　Gd-PBCA-NP在电镜下的形态

2.2Gd-PBCA-NP的粒径与分布见图2。通过Malvern 3000 HS分析仪对Gd-NP粒径进行测量结果为65.8 nm，呈0.09的粒径分布。

2.3Gd-PBCA-NP的靶向分布Gd-DTPA静脉注射后5 min，相比于平行扫描，脑组织强化35.0%，注射15 min后，大鼠脑组织强化为48.5%，0.5 h后，大鼠脑组织信号强度与平扫前水平相同。行Gd-PBCA-NP的静脉注射后5 min，大鼠脑组织信号强度为3.5%，注射15 min后，大鼠脑组织强化为22.6%，0.5 h后，大鼠脑组织信号强度持续升高，强化程度在36.2%，并在注射1 h后达到最峰值，即56.5%，注射2 h开始降低，然而，相比于平扫，依旧比较高。

图2　Gd-PBCA-NP粒径分布图

3　讨　论

PBCA的主要作用在于在阴离子催化剂与游离基引发剂中聚合，通过相应方法对其聚合反应速度进行控制，能够对纳米微粒进行制备，依照聚合反应原理，制备PBCA的方法主要为乳化聚合法与界面聚合法〔3〕。其中界面聚合法在包封脂溶性药物方面较为适用，所制备的纳米粒属于膜壳结构。MRI内部，细胞或者组织中会出现浓度较大的对比剂聚合，以对病变组织与正常组织进行有效区分〔4〕。所以，Gd-PBCA-NP载药量与包封率是对MRI对比剂特性进行评估的关键指标。现阶段，Gd-DTPA是具有广泛应用价值的磁共振对比剂，该对比剂具有非特异性，在血液中能够由毛细血管床在细胞外间隙中弥散。相比于游离Gd-DTPA，Gd-DTPA-NP的分子直径增加比较明显，为纳米级颗粒范畴，不易在细胞外间隙中弥散，在体内会被肝、脾等器官吞噬〔5,6〕。本研究提示，Gd-DTPA-NP的缓释特点极为理想，可以实现靶向脑组织成像。

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黄乐松,王春霞,陈志良,等.吉西他滨聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒在小鼠脑内的靶向分布〔J〕.中国医院药学杂志,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吕国士,许乙凯.新型MR特异性对比剂Gd-聚氰基丙烯酸正丁酯纳米微粒的合成及其肝脏靶向性〔J〕.中国组织工程研究与临床康复,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〕

(编辑苑云杰)

10.3969/j.issn.1005-9202.2016.14.021

廉晓宇(1964-)，男，主任医师，主要从事胶质瘤研究。

李英夫(1979-)，男，硕士，主治医师，主要从事胶质瘤研究。

R3

A

1005-9202(2016)14-3400-02；