实现纳米颗粒在医学领域中的安全应用需要充分了解其药代动力学,包括其在生物体中的分解代谢等信息。然而,由于难以实现长期检测,目前关于纳米颗粒降解的信息还很少。俄罗斯科学院生物有机化学研究所Ivan V. Zelepukin和莫斯科物理科学与技术学院Maxim P. Nikitin介绍了一种磁光谱方法以在体内监测磁性颗粒(MP)降解。该非侵入性方法能够对17种氧化铁颗粒的体内命运(1年)进行综合研究。
本文要点:
(1)实验研究了五个参数对于MP降解半衰期的长期影响,分别为剂量、水动力大小、ζ-电位、表面包覆层和内部结构。实验观察到,随着注射剂量的增加,MP的生物转化速度减慢,并且小尺寸粒子的降解速度会加快。实验随后对6种不同亲水性聚合物壳层包覆的100 nm颗粒进行了比较,发现聚乙二醇和聚葡萄糖醛酸壳层的降解速度分别是最慢(t1/2=38±6天)和最快(t1/2=15±4天)的。
(2)研究表明,对MP降解影响最显著的是粒子的内部结构,利用39 nm的体聚苯乙烯层包覆磁性内核后可将该核壳MPs的半衰期从48天延长到1年以上。综上所述,这一研究对纳米颗粒在体内降解的命运进行了深入研究,有助于推动微纳米颗粒的合理设计,并预测其在体内的长期命运。
Ivan V. Zelepukin. et al. Long-Term Fate of Magnetic Particles in Mice: A Comprehensive Study. ACS Nano. 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c00687
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c00687