负载EDTA络合剂微球缓释系统治疗金属离子异常的实验研究

摘要：

目的 通过构建中空介孔氧化硅纳米微球(hollow mesoporous silica nanoparticles,HMSNs)以持续、有效、智能地控制载乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)的释放,治疗金属内植物引起的体内金属离子异常增高.方法 制备对H+敏感的葫芦脲-HMSNs-EDTA:构建含有α-环糊精功能基团的HMSNs,通过葫芦脲末端的HS基团与α-环糊精的HS基团形成双二硫键作为“开关”.葫芦脲与α-环糊精通过二硫键相连构成阀门系统,就可以封堵二氧化硅孔道从而封闭EDTA.通过膝关节腔注射铬钴钼(CoCrMo)纳米微粒悬液构建体内铬、钴离子升高的大鼠模型.将大鼠模型随机分为3组:经腹腔注射生理盐水(对照组);经腹腔注射传统的“阀门系统”的药物缓释体(IgG-HMSNs-EDTA组);经腹腔注射H+敏感葫芦脲-HMSNs-EDTA缓释体(智能缓释系统组).在此过程中继续注射纳米颗粒悬液,观察大鼠血清铬、钴离子浓度的变化.结果 EDTA的释放曲线中H+浓度分组:2mmol/L＞1 mmol/L＞ 0.5 mmol/L＞ 0.1 mmol/L,H+浓度越高,药物释放越快,表明感受器确实随着H+浓度的变化来控制阀门;与安装传统阀门的缓释体相比,新型的智能缓释体中EDTA的释放更平缓,新型10周时EDTA残余百分比为82.04％,传统为49.78％.20周内,对照组由于未用EDTA治疗,金属离子浓度会持续、缓慢地升高,铬离子(1.08±0.07) μg/L,钴离子(41.14±0.79) μg/L;传统阀门组在8周内,金属离子迅速减少,并一度低于大鼠体内的正常值.随后,由于EDTA释放完毕,金属离子仍会出现异常增高,铬离子(0.61±0.52) μg/L,钴离子(28.72±16.93) μg/L.智能缓释系统组铬离子(0.65±0.13)μg/L,钴离子(29.68±3.24) μg/L,则更能有效、持续、精确地控制体内铬、钴离子的异常变化,差异具有统计学意义.结论 根据二硫键随H+浓度变化可发生断裂或重建的原理,应用葫芦脲-HMSNs-EDTA智能微球缓释系统来治疗金属内植物引起的铬、钴离子增高的患者,将更加精准、更加智能地控制药物的释放.

关键词：金属、配位络合物、纳米结构

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资助基金：National Natural Science Foundation of China 81572136国家自然基金项目81572136

在线出版日期：2019-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：354-363