右旋糖酐包覆Fe3O4纳米颗粒的比率依赖性药物负载：结构表征及其在结直肠癌细胞中的细胞毒性研究

　　本综述系统探讨了右旋糖酐（Dextran）包覆的四氧化三铁纳米颗粒（Fe3O4@Dextran NPs）作为天然黄酮类药物金雀异黄素（Chrysin）的高效载体的构建与性能。研究通过共沉淀法合成纳米颗粒，并利用X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和振动样品磁强计（VSM）进行结构、化学和磁性表征。重点分析了不同药物-纳米颗粒比率（1:0.5, 1:1, 1:2）对药物负载效率（LE%）及抗癌活性的影响，为优化纳米载药系统的设计提供了重要理论和实验依据。

　　

引言：磁性纳米颗粒（MNPs），尤其是四氧化三铁纳米颗粒（Fe₃O₄ NPs），因其独特的超顺磁性、高比表面积和易于表面修饰的特性，在抗癌治疗和诊断工具开发中备受关注。本研究聚焦于右旋糖酐包覆的Fe₃O₄纳米颗粒（Fe₃O₄@Dextran NPs）作为天然黄酮类抗癌药物金雀异黄素（Chrysin）的载体，通过系统改变药物与纳米颗粒的比例，探究其对结构特性、药物负载效率及细胞毒性的影响。

材料与方法：

Fe₃O₄@Dextran NPs通过共沉淀法合成，使用氯化铁（FeCl₃·6H₂O）和硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）以2:1的摩尔比在氮气保护下反应，右旋糖酐（分子量～40000）作为稳定剂。金雀异黄素通过物理吸附法负载到纳米颗粒上，药物与纳米颗粒的比例分别为1:0.5（D1）、1:1（D2）和1:2（D3）。结构表征采用X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR），磁性分析通过振动样品磁强计（VSM）完成，药物负载效率（LE%）通过紫外-可见光谱（UV-Vis）在276.4 nm处测定。细胞毒性实验使用HCT-116人结直肠癌细胞系，通过MTT法评估抗癌活性，统计分析采用单因素方差分析（ANOVA）。

结果：

XRD分析显示，Fe₃O₄@Dextran NPs的平均晶粒尺寸为17 nm，负载金雀异黄素后降至约15 nm。FTIR光谱证实金雀异黄素成功负载，且未破坏结构稳定性，C=O伸缩振动峰在较高药物负载量下出现分裂，表明药物与纳米颗粒表面存在相互作用。VSM测量表明纳米颗粒具有超顺磁性，饱和磁化强度为69.2 emu/g，剩余磁化强度和矫顽力均接近于零。药物负载效率随药物比例增加而提高，D1、D2和D3的LE%分别为42%、54%和57%，但在D3组出现饱和现象。细胞毒性实验显示，Fe₃O₄@Dextran+D2和D3组对HCT-116细胞增殖的抑制效果显著高于其他组（p < 0.0001），其中D2组在保持高药物负载的同时未出现表面饱和，表现出最优的结构完整性和抗癌活性。

讨论：

本研究通过多角度表征证实了右旋糖酐包覆的Fe₃O₄纳米颗粒作为金雀异黄素载体的可行性。XRD和FTIR结果表明，药物主要通过表面吸附而非晶格掺杂的方式与纳米颗粒结合，且在D2比例下达到负载效率与结构稳定性的最佳平衡。磁性特性使其具备未来应用于磁导向药物递送的潜力。细胞实验进一步验证了D2组纳米系统的显著抗癌效能，其机制可能与金雀异黄素诱导的细胞凋亡或周期阻滞有关。然而，D3组因表面饱和导致负载效率增长有限，说明过高的药物浓度并不能进一步提升治疗效果。

结论：

Fe₃O₄@Dextran+D2纳米系统表现出优异的药物负载效率、结构稳定性和体外抗癌活性，是结直肠癌治疗中有潜力的纳米药物载体。本研究为基于生物聚合物包覆的磁性纳米颗粒的设计提供了重要参考，但其临床转化仍需进一步的体内实验和安全性评估。