碳包铁纳米粒子在肿瘤治疗上的应用

上个世纪末，医学界研发出了一种治疗肿瘤的新疗法—磁流体热疗法，这是一种采用纳米技术和热疗相结合的方法。由于肿瘤组织的温热敏感性比正常组织要高，肿瘤组织细胞超过42℃即开始出现凝固坏死现象；而正常组织细胞一般在45℃下还可存活，因此，当肿瘤病变部位温度升至42℃以上时，就可破坏肿瘤细胞，从而达到抑制肿瘤生长的目的。磁流体热疗法的基本原理是：先用体外磁场将纳米磁流体导向肿瘤病灶靶区，然后再在靶区上施加高频交变磁场产生磁滞热效应，导致肿瘤病灶靶区部位的局部温度升高而杀伤肿瘤细胞。在磁场作用下，纳米磁流体中的磁性药物纳米粒子选择性地聚集于肿瘤组织，使肿瘤组织更容易发生精确彻底的栓塞，也更容易使抗癌药到达肿瘤细胞，提高了肿瘤组织的化疗药物水平。另外，研究表明，磁场也具有抑制恶性肿瘤生长的作用，因为磁场可干扰细胞分裂，使DNA合成降低，从而达到抑瘤效果。已有临床实践证明，利用这种方法，可以提高肝癌的治疗效果，并减少药物对重要器官的副作用。

目前实验室使用的磁性药物纳米粒子主要是Fe或Fe3O4粒子，其粒径可达小于100nm。但是，在无包裹的情况下，这些粒子反应活性强，易吸附其他杂质离子，磁导率低，在血液中化学性质不稳定，易失去磁性。另外，美国报道了一种铁碳复合物磁性载体系统，它是将一定比例的铁粉与碳混合制备而成的载体，其粒径为0.5~5μm，平均粒径为1μm。其中铁具有磁场反应性，能在导向磁场下靶向作用于肿瘤局部；碳能吸附化疗药物，并在肿瘤局部释放化疗药。化疗药阿霉素与活性碳表而的疏水基结合，平均每毫克载体可吸附120微克的阿霉素。此药在猪、犬动物实验中获得成功。但是，这种铁碳复合物粒径过大，容易堵塞血管，且由于包裹不完全，过程中容易引入杂质。

我国广东工业大学采用直流电弧法制备出一种碳包铁纳米粒子，有望成为疗效更好的新型磁靶向药物载体材料。他们让石墨和金属铁在电弧放电时产生的3000k高温下蒸发，并分别在饱和蒸汽压下形核，形成原子化的纳米微团，然后沉积在反应室器壁上淬冷而形成碳包铁纳米复合粒子。检测表明，碳包铁纳米粒子呈均匀球形，平均粒径10~30nm。它具有独特的纳米结构：纳米碳完全包裹纳米铁颗粒；其中的纳米碳具有大的比表而积，对药物有良好的吸附作用，因此，这种粒子可以获得小的粒径和足够大的药物吸附量。纳米铁粒子磁场靶向效果好，吸收电磁波效率高，在高频交变磁场的作用下发热效应显著；而且借助于碳的包裹，其抗氧化性和稳定性要好于无碳包覆的纳米粒子，因而有助于克服现有磁性载体的不足。他们在猪身上的试验初步证实了该纳米粒子的良好效果。