单壁纳米碳管的药理学靶器官和毒理学靶细胞器及其在AD治疗中的安全应用

弄清楚纳米粒子的药理学和毒理学特点对于其作为药物载体的应用及环境中的纳米粒子的生物安全性评价都是至关重要的。这里我们用体内外实验表明单壁纳米碳管（SWCNT）的药理学作用和毒理学作用分别是由不同的靶细胞器所介导。离体线粒体和溶酶体实验表明，SWCNT可以增加线粒体活性氧族的产生。在没有线粒体存在的情况下不增加溶酶体活性氧族的产生和β-半乳糖苷酶的漏出，但如果在实验体系中加入线粒体匀浆，SWCNT能明显增加溶酶体活性氧族的产生，并增加β-半乳糖苷酶自溶酶体的漏出。

纳米药理学

纳米技术在纳米尺度（1—100nm）上研究物质运动及其相互作用的规律，并利用这些规律，有意识地对一些原子和分子进行排列和组合，制造新的物质。许多与药物作用相关的生物大分子如蛋白质、RNA、DNA等，许多与药物转运相关的生物结构，如离子通道、核膜孔、细胞膜、血脑屏障等都具有典型的纳米结构。

三种纳米材料致大鼠肝肾损伤的初步研究

目的研究纳米二氧化硅(Nano-SiO2)、纳米四氧化三铁(Nano-Fe3O4)和单壁碳纳米管(SWCNTs)对大鼠肝、肾损伤作用。方法将42只雄性Wistar大鼠随机分为7组,分别为生理盐水对照组,以及3种纳米颗粒的高剂量组和低剂量组。灌胃染毒4周后处死大鼠,称肝、肾重量,计算肝、肾的脏器系数,测定大鼠血清某些生化指标,并对肝肾组织进行病理学观察。结果各染毒组肝、肾系数与对照组无明显差异;高剂量碳纳米管组碱性磷酸酶(ALP)活性以及高剂量碳纳米管组、高剂量纳米二氧化硅组天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性均较对照组增强(P<0.05);染毒组动物的肝细胞可见有脂肪变性,可见灶性及汇管区炎细胞浸润,各组间无明显差别,肾组织未见明显改变。结论本实验条件下3种纳米颗粒均可对大鼠肝脏产生一定程度损伤作用。

微纳尺度SiO_2对雄性大鼠生殖功能损伤的实验研究

为了探讨纳米与微米尺度SiO2对雄性大鼠的生殖毒性作用,选择不同剂量的纳米SiO2(20～40nm)与微米SiO2(1～10μm)采用气管滴注方式对雄性Wistar大鼠分组染毒.于染毒5周后处死大鼠,检查附睾精子形态,并检测睾丸组织和血清中睾丸功能标志酶活性变化以及性激素含量的变化.结果表明:1)高、低剂量的纳米和微米SiO2染毒均可使大鼠发生程度不同的精子数量减少、精子活动率降低、精子畸形率升高;2)纳米SiO2染毒可使大鼠睾丸组织SDH、LDH和血清中ACP活性显著降低,而微米SiO2染毒对这些指标的影响不显著;3)纳米SiO2和高剂量微米SiO2染毒可使大鼠血清T和睾丸匀浆T浓度显著降低,而对血清LH没有显著影响;4)与微米SiO2相比,纳米SiO2对大鼠生殖功能的损伤有更严重的趋势,但相同剂量下,纳米SiO2和微米SiO2相比,各指标均无显著性差异.以上结果表明,微米和纳米尺度SiO2染毒均可使大鼠生殖功能产生损伤,使部分生殖功能指标发生显著变化;与微米SiO2相比,纳米SiO2对大鼠生殖功能的损伤有更严重的趋势.

纳米粒子的靶向作用机制研究进展

纳米粒子是指尺度在1 ～ 100nm 之间的微粒[1],这类粒子具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面与界面效应与协同效应等性质,表现为比表面积大、表面活性中心多、表面反应活性高、吸附能力强、催化能力高、毒性低及不易被体内和细胞内各种酶降解等.纳米粒子载药不仅可以提高药物对癌组织的靶向性,还可以高选择性地作用于癌细胞内外的小分子或基因物质,对原发恶性肿瘤和转移性恶性肿瘤都有很好的疗效[2-4].……

纳米药物释放系统在肿瘤组织中增强的透过与滞留效应及其影响因素

增强的透过与滞留(EPR)效应是纳米药物递送系统(NDDS)对肿瘤组织靶向性的生物学基础。肿瘤血管和淋巴系统结构功能与正常组织之间的差异是EPR效应产生的根本原因。NDDS载体的粒径、形态及表面理化性质、系统对肿瘤组织的血流灌注和肿瘤组织微生化环境是肿瘤组织中EPR效应的主要影响因素。通过对载体粒径和形态的选择和表面理化性质的设计,提高系统对肿瘤组织的血液灌注及改变肿瘤组织微环境,可以实现对EPR效应的人为调节,提高NDDS对肿瘤组织的选择性,充分发挥EPR效应在肿瘤靶向治疗中的作用。本文对NDDS在肿瘤组织中的EPR效应原理及影响因素等进行综述。

纳米活性炭粒子跨膜转运方式及引起的生物学效应研究

用体外细胞实验探讨纳米活性炭粒子 （activated carbon nanoparticles, ACNP）侵入细胞的方式及作用机制。体内研究其在小鼠体内的移行分布，组织损伤，探讨体内的排泄方式。为进一步研究纳米粒子的生物安全性及临床前研究提供依据。MTT结果显示，ACNP对HeLa细胞有一定的细胞毒性并与时间和剂量成正相关；AFM结果显示，ACNP造成HeLa细胞体积缩小、

非暴露式气管滴注3种典型纳米材料对大鼠肝、肾的毒性效应

为探讨纳米二氧化硅(Nano-SiO2)、纳米四氧化三铁(Nano-Fe3O4)和单壁碳纳米管(SWCNTs)对大鼠肝、肾的毒性效应,将49只雄性Wistar大鼠随机分为7组,包括生理盐水对照组,以及3种纳米材料的低剂量组(2mg·mL-1)和高剂量组(10mg·mL-1),采用非暴露式气管滴注法染毒,每2d染毒1次,每次每只0.2mL,共染毒5周,眼眶取血后处死大鼠,称肝、肾重量计算脏器系数,测定大鼠血清中反映肝、肾功能的生化指标,并对肝、肾进行病理学观察.结果表明,1)3种纳米材料均可导致大鼠体重明显降低,但对肝、肾脏器系数无明显影响;2)病理学观察发现,3种纳米材料均可导致大鼠肝细胞轻度脂肪变性,肾脏则无明显改变;3)3种纳米材料均可导致大鼠肝功能异常,部分肝功能指标如谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、谷丙转氨酶(ALT)等出现显著降低;4)3种纳米材料均可导致大鼠肾功能异常,部分肾功能指标如尿酸(UA)、肌酐(CREA)、尿素氮(BUN)等出现显著升高或降低.以上结果提示,经呼吸道染毒的Nano-SiO2、Nano-Fe3O4和SWCNTs均可对大鼠肝、肾产生一定的毒性效应.

三种典型纳米材料非暴露式气管滴注染毒对大鼠肺的毒性效应

目的探讨纳米四氧化三铁(Nano-Fe_3O_4)、纳米二氧化硅(Nano-SiO_2)、单壁碳纳米管(SWCNTs)对大鼠的肺毒性效应及其作用机制。方法将49只 SPF 级雄性 Wistar 大鼠随机分为7组,包括生理盐水对照组以及3种纳米材料的高剂量组(10 mg/ml)和低剂量组(2 mg/ml)。以非暴露式气管滴注法隔日染毒5周,腹主动脉放血处死,检测病理学改变、肺组织氧化损伤、炎性因子。结果病理结果显示,纳米材料造成大鼠肺间质性炎症,肺泡结构受到破坏并发生纤维组织增生,形成小结节;与对照组比较,3种纳米材料组肺泡灌洗液中总抗氧化力(T-AOC)活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力降低,白介素-6(IL-6)浓度升高(P<0.05);在高剂量水平上(10mg/ml),3种纳米材料组支气管肺泡灌洗液中乳酸脱氢酶(LDH)活力、丙二醛(MDA)浓度升高(P<0.05);10mg/ml Nano-SiO_2组和10mg/ml SWCNTs 组肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平升高(P<0.05);相同染毒剂量水平上3种纳米材料对比,其毒性作用强度有所不同。结论 3种纳米材料均能对大鼠肺组织造成毒性损伤,可引起炎症反应和氧化损伤;纳米材料的毒性大小可能受其粒径、形状、化学组成等许多因素的影响。

应用流式细胞分析技术研究微纳尺度SiO_2对雄性大鼠睾丸生精细胞的毒性作用

为了进一步研究纳米与微米尺度SiO2对雄性大鼠的生殖毒性作用,选择不同剂量的纳米SiO2(20～40nm)与微米SiO2(1～10μm),采用气管滴注方式对雄性Wistar大鼠分组染毒.于染毒5周后处死大鼠,应用流式细胞技术对睾丸生精细胞进行分析.结果表明:1)高、低剂量纳米SiO2组及高剂量微米SiO2组细胞凋亡率均显著高于对照组;2)与对照组相比,高、低剂量纳米SiO2组及高剂量微米SiO2组1C细胞显著减少,4C细胞显著增加;3)与对照组相比,高剂量纳米SiO2组和高剂量微米SiO2组G0/G1期细胞比例显著降低,高剂量纳米SiO2组G2/M期细胞比例显著增加.结果提示纳米SiO2能够阻滞细胞周期进程,诱导生精细胞凋亡;与微米SiO2相比,纳米SiO2对大鼠睾丸生精细胞的损伤有更严重的趋势.

纳米活性炭,纳米二氧化硅和纳米二氧化钛对人胃肿瘤BGC-823细胞的毒性作用

目的探讨不同化学组成的纳米颗粒对人胃癌BGC-823细胞的毒性作用及其机制。方法分别以纳米活性炭(ACNP)、纳米二氧化硅(SiO2)和纳米二氧化钛(TiO2)100,200,400,800和1600mg·L-1悬液作用BGC-823细胞24,48和72h,MTT法检测细胞增殖,比色法检测乳酸脱氢酶(LDH)漏出量。ACNP100mg·L-1,纳米SiO2200mg·L-1,纳米TiO2200mg·L-1作用BGC-823细胞24h,透射电镜观察细胞形态及超微结构的影响。纳米SiO2和纳米TiO2100,200,400mg·L-1作用细胞24h后,AnnexinⅤ-FITC/PI双染法检测细胞凋亡。ACNP、纳米SiO2和纳米TiO2100,200mg·L-1作用细胞48h后,用PI染色法检测细胞周期。结果 ACNP,纳米SiO2和纳米TiO2均能明显抑制BGC-823细胞的增殖,作用72h后的IC50分别为874.2,676.2和883.5mg·L-1。与正常对照组相比,纳米SiO2100～800mg·L-1组LDH漏出量均显著升高,并呈浓度依赖性(r=0.9751,P<0.01),而纳米TiO2100mg·L-1作用细胞24h,LDH漏出量与对照组相比没有显著差异,但随着作用浓度增加和作用时间延长,各组LDH漏出量明显高于对照组(P<0.05)。ACNP100mg·L-1作用24h后,细胞出现细胞质浓缩、细胞核固缩和裂解。纳米SiO2200mg·L-1和纳米TiO2200mg·L-1作用24h后均出现细胞坏死。纳米颗粒ACNP,SiO2和TiO2作用组均可见纳米颗粒进入细胞及线粒体损伤。纳米SiO2100mg·L-1和纳米TiO2100mg·L-1作用24h,细胞坏死率与正常对照组(4.59±1.20)%相比显著升高(P<0.01),分别为(39.40±1.72)%和(14.12±0.90)%(P<0.05);细胞凋亡率与对照组相比没有显著差异。ACNP,纳米SiO2和纳米TiO2100和200mg·L-1作用细胞48h后,S期细胞增多,G0/G1期细胞减少,细胞碎片增多;ACNP组亚二倍体细胞增多。结论 ACNP、纳米SiO2和纳米TiO2能够抑制BGC-823细胞的增殖。ACNP可诱导细胞凋亡。纳米SiO2和纳米TiO2能损伤细胞膜,造成以细胞坏死为主的毒性损伤。

纳米级SiO_2对雄性大鼠睾丸组织的氧化损伤作用

目的探讨微米和纳米级SiO2对雄性大鼠生殖功能的影响。方法将Wistar大鼠随机分为5组[7.5mg/ml纳米级SiO2组、1.5mg/ml纳米级SiO2组、7.5mg/ml微米级SiO2组、1.5mg/ml微米级SiO2组、对照组(生理盐水)],采用非暴露式气管内注入法,按1ml/kg体重染毒5周后,称重,计算睾丸、附睾的脏器系数,检测睾丸组织及血清中氧化和抗氧化指标[丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)]。结果各染毒组睾丸组织中,MDA、GSH含量均高于对照组,SOD、GSH-Px活力均低于对照组。7.5mg/ml纳米级SiO2组血清中,MDA含量高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);其余各组GSH含量和SOD、GSH-Px活力与对照组比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。相同剂量纳米组与微米组各指标间比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论微米和纳米级SiO2对大鼠睾丸组织产生氧化损伤作用;与微米级SiO2相比,纳米级SiO2的损伤作用更为严重。

生物隋性纳米粒子的体内分布、移行和排泄

给小鼠或兔静脉注射印度墨水或纳米活性炭,取标本进行病理观察或取胆汁和尿液制备涂片进行电镜观察,以研究生物惰性纳米粒子在体内的分布、移行及其排泄。结果在病理切片中发现纳米粒子除广泛分布于网状内皮系统外,也可见于胃肠道上皮细胞、杯状细胞等部位;电镜观察发现胆汁及尿液中存在大量纳米粒子。以上结果表明,生物惰性纳米粒子可在体内进行再分布及通过尿液、胆汁和杯状细胞排出体外。

利用原子力显微技术对神经胶质细胞超微结构及其相互问的纳米连接结构的观察

本研究利用原子力显微技术(AFM)观察原代培养的神经胶质细胞及其相互间的纳米连接结构。选择生长良好的神经胶质细胞用戊二醛固定30分钟,固定于AFM基底上进行扫描成像,用AFM脱机软件(SPM OFFLINE 2.20)进行检测。观察到胶质细胞平铺于培养皿的底部,胞体形状不规则,表面较扁平。突起丰富,但没有极性,无轴突树突之分,还观察到两胶质细胞间存在长程纤维管状连接结构。

纳米医药学基本原理

纳米技术在医药学中的应用,已逐渐成为医药学的一个新的分枝。这一新的分枝称之为纳米医药学。纳米医药学中主要应用纳米粒子的三种基本功能:靶向作用、缓控释作用和跨生物屏障作用。目前对纳米技术应用研究较多的医药学领域包括用纳米材料制备人工生物结构、重大疾病的治疗及诊断。本文就有关方面进行最简要的讨论。

聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物在药物递送系统中的应用

聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物具备良好的生物相容性和生物可降解性,是良好的纳米级药物载体。嵌段共聚物具有载药能力强、粒径小、体内循环时间长、主动靶向性和被动靶向性等特点,因此在药物递送系统中得到广泛应用。简要介绍了聚乙二醇-聚乳酸嵌段共聚物的合成和性质,及其作为脂质体、胶束、微球等载体在药物递送系统中的最新进展。

高效液相色谱法测定血及腹腔组织中丝裂霉素浓度

目的 应用反相高效液相色谱方法（HPLC）测定血及腹腔组织中丝裂霉素C（MMC）含量。方法 血浆和组织液均用乙酸乙酯提取，利用反相高效液相色谱法测定组织中MMC。结果 MMC组织浓度线性范围为80～8000ng·mL^-1（r=0．99694），方法回收率为84％～96％。日内日间精密度（RSD％）为1．45％～14．10％，最低检测浓度为5ng·mL^-1，高于现有其他方法。结论 本方法简便、准确、灵敏，可用于科研和临床工作中血及组织中MMC浓度的快速检测。

微纳尺度SiO_2对雄性大鼠生殖功能及子代的影响

目的探讨微米与纳米尺度SiO2染毒对雄性大鼠胚胎发育及子代的影响。方法将30只雄性Wistar大鼠分为5组，经气管分别注入不同浓度的纳米SiO2（20～40nm）与微米SiO2（1～10μm）。雄鼠染毒5周后与正常成年雌鼠按1：2合笼交配5d，于妊娠第20天各组处死一半雌鼠，检查胎鼠情况；另一半雌鼠自然分娩，检查仔鼠情况。结果纳米SiO2对雄性大鼠染毒影响了大鼠交配及胚胎形成，纳米高剂量组雄鼠交配率（66．7％）及每窝活胎数（11．8）均小于对照组（100％、14．0），差异有显著性（P〈0．05）；但对胎鼠及仔鼠生长发育未产生明显影响，各组胎鼠及仔鼠体质量、身长等指标与对照组比较差异均无显著性（P〉0．05）。相同剂量纳米组与微米组比较，差异均无显著性（P〉0．05）。结论纳米SiO2对雄性大鼠生殖有一定的损伤作用，但对于成功受孕后的胎鼠及仔鼠影响不明显。

大鼠腹腔注射ACNP-MMC的药代动力学

目的:研究新型淋巴靶向制剂纳米活性炭吸附丝裂霉素(ACNP-MMC)腹腔给药的药物代谢动力学特点。方法:采用液-液萃取制备血浆和组织液,利用高效液相色谱法(HPLC)测定MMC和ACNP-MMC腹腔给药后的药物代谢动力学数据。结果:MMC组织浓度线性范围为16～16000ng/mL(r=0.99694),方法回收率为82%～106%,日内日间精密度(RSD%)为1.45%～14.10%,最低检测浓度为5ng/mL。大鼠单次腹腔注射(MMC组,4mg/kg)后,10min时各组织药物浓度达到峰值,2h血液和各组织中药物浓度即降低至检测不出水平。ACNP-MMC组单次腹腔注射后在2h内与MMC组相似,但在2h后药物浓度持续保持在较高水平,在48h仍高于有效抗肿瘤药物浓度(>10μg/L)。MMC和ACNP-MMC组间及其对应的各脏器间差异有统计学意义,P<0.001。结论:纳米活性炭吸附MMC进行腹腔化疗具有在较长时间内维持腹腔组织内MMC的高浓度,同时有降低血中抗癌药物浓度的能力。