纳米氧化铁制备及其在生物体内分布研究

论文摘要

[目的]1.以化学方法制备纳米级氧化铁,并研究其在生物体内的形为。2.以纳米氧化铁模拟大气颗粒物不可溶颗粒,以59Fe为示踪剂,研究纳米级颗粒物对高血压模型动物的影响及相关的靶器官。3.观察纳米氧化铁静脉注射到狝猴体内,用磁共振仪观察纳米氧化铁对脏脏、脾脏等脏器的T1、T2期影响,进一步评估自制纳米氧化铁用作磁共振造影增强剂的可能性。[方法]1.用化学方法制备纳米级磁性氧化铁,分别用激光粒径扫描仪、扫描电镜及原子力显微镜来检测其粒径,形态。用邻二氮菲显色分光光度法测定纳米粒中铁的含量。2.用59Fe为示踪剂,合成59Fe-纳米氧化铁及59Fe-氯化铁,通过小鼠尾静脉注射给药,分别在注射后不同时间取出小鼠心、肝、脾等脏器并测量放射性计数,计算每克脏器中放射性活度占注入总剂量的百分数（%ID/g）,观察纳米氧化铁粒子与离子铁在小鼠体内分布的差异。3.用59Fe-纳米氧化铁给小鼠灌胃,分别在灌胃后不同时间取出小鼠心、肝、脾等脏器并测量放射性计数,观察纳米氧化铁通过胃肠途径在小鼠体内的生物分布。4.将59Fe-纳米氧化铁灌注到自发性高血压模型SHR大鼠和同系正常Wistar大鼠气管内,灌注量为200uL,各组实验大鼠在灌注后10min,30min,1h,12h,24h和48h处死取血、心、肝、脾、肺、肾、脑等主要脏器,观察纳米氧化铁对高血压模型动物的影响。5.将20毫升的含铁量为1mg·mL-1的纳米氧化铁（非放射性）溶液缓慢注射到狝猴的静脉内,用磁共振仪观察不同时相点肝脏、脾脏的T1、T2期变化。[结果]1.纳米氧化铁粒子粒径约30纳米左右,大小分布均匀。纳米氧化铁的铁的含量为（7.6±1.55）mg/mL。2.静注纳米氧化铁粒子在肝脏的分布在8小时达到高峰,其每克脏器的放射性占注入总放射性的百分率值为（55.59±14.27）%ID/g,整个肝脏摄取放射性占总的放射性的76%。脾脏在2小时达到峰值,为（22.09±8.84）%ID/g。静注纳米氧化铁组血液在2分钟达到最高（59.18±16.94）%ID/g,然后逐步下降,但5天后,血中的放射性开始增加,30天后达到（13.22±1.79）%ID/g。与静注氯化铁组相比较,纳米氧化铁在肝脏代谢时间要长于氯化铁,其5天后在肝脏的值为（25.51±6.05）%ID/g,而氯化铁组为（7.19±3.52）%ID/g;静注纳米氧化铁组在5天后骨的计数高于本底为（12.35±9.31）%ID/g。其他脏器的%ID/g值均处于比较低的水平。静脉注射59Fe-纳米氧化铁从体内排出很少,初期以肾排泄为主,后期以肠道排泄为主。3.灌胃纳米氧化铁组刚开始主要分布在胃肠内,30分钟时胃内的铁为（8.73±5.77）%ID/g,肠内的铁为（3.03±3.05）%ID/g,血液及肝脏在2小时后达到峰值,其%ID/g值分别为（1.08±0.28）%ID/g和（1.19±1.26）%ID/g,然后逐渐下降。4小时后心脏、脾脏、骨等各脏器的值达到最高,脾脏为（2.69±2.03）%ID/g,骨为（4.80±2.28）%ID/g。随时间延长,各个脏器的值下降至比较低水平,但血液在15天其计数升高为（5.51±8.50）%ID/g,以及骨在30天后计数升高为（1.73±3.81）%ID/g。4. 59Fe-纳米氧化铁经气管灌注入大鼠后,主要分布在肺脏内,少量分布在肝脏和脾脏内。高血压组相对于对照组氧化铁纳米颗粒物不易从肺部清除,且高血压组颗粒物排泄要慢于对照组。5.通过猕猴的磁共振检查,静脉注射纳米氧化铁（非放射性）的悬液能够有效降低肝脏、脾脏T2期的弛豫率,SNR分别降低为注药前的12.09%和33.13%,能达到增强肝脏、脾脏显像的效果,猕猴给药后活动如常,未见不良反应。[结论]1.纳米氧化铁粒子性质稳定,颗粒分布均匀。2.纳米氧化铁粒子在生物体内主要浓聚于肝脏、脾脏等组织,结合氧化铁的顺磁性,可做为临床上肝脏及脾脏磁共振（MR）造影剂。3.静脉注射纳米氧化铁悬液能降低肝脏及脾脏的T2期弛豫率,达到增加图像对比度的效果。4.口服途径进入体内后主要分布于脾脏、骨骼内,纳米氧化铁需经过进一步的改进,提高生物利用度,有可能成为有应用前景的纳米级补血剂。5.经肺灌注纳米氧化铁,高血压组不易清除颗粒物且在体内排泄慢。说明颗粒物对高血压病人比正常人有更大的危害。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 前言
• 第一部分 纳米氧化铁的合成
• 一、 材料与仪器
• 二、 实验方法
• 三、 结果
• 四、讨论
• 第二部分 纳米氧化铁在小鼠体内分布的研究
• 一、材料与仪器
• 二、实验方法
• 三、结果
• 四、讨论
• 第三部分 纳米氧化铁通过肺灌注在大鼠体内分布的研究
• 一、材料与仪器
• 二、实验方法
• 三、结果
• 四、讨论
• 第四部分 纳米氧化铁在MR 显像中的应用
• 一、材料与仪器
• 二、实验方法
• 三、实验结果
• 四、讨论
• 结论
• 参考文献
• 综述
• 附录
• 致谢