pH敏感磁靶向納米給藥系統(tǒng)的構(gòu)建及其對(duì)HepG2腫瘤細(xì)胞的作用*

馬紅巖， 喬桂紅

(商丘醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校 臨床醫(yī)學(xué)系， 河南 商丘　476005)

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pH敏感磁靶向納米給藥系統(tǒng)的構(gòu)建及其對(duì)HepG2腫瘤細(xì)胞的作用*

馬紅巖， 喬桂紅

(商丘醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校 臨床醫(yī)學(xué)系， 河南 商丘476005)

目的： 構(gòu)建一種新型的磁性靶向pH敏感控釋納米給藥系統(tǒng)并考察其對(duì)HepG2腫瘤細(xì)胞的抑制作用。方法： 將四氧化三鐵(Fe3O4)衍生至碳納米管(CNTs)表面，使用聚乙烯亞胺/聚乙二醇對(duì)載體進(jìn)行修飾，利用聚乙烯亞胺具有的豐富的氨基末端與阿霉素(DOX)結(jié)合，通過(guò)具有pH敏感的腙鍵相連構(gòu)建CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX給藥系統(tǒng)；分別使用透射電鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)、磁強(qiáng)計(jì)(VSM)對(duì)給藥系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)表征分析，考察給藥系統(tǒng)熱療升溫、載藥及pH敏感釋放情況；將培養(yǎng)的HepG2腫瘤細(xì)胞分為空白對(duì)照組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG組、PTT熱療組、DOX組、DOX聯(lián)合PTT熱療組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX聯(lián)合PTT熱療組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX磁性靶向聯(lián)合PTT熱療處理組，使用MTT法檢測(cè)以上8組中HepG2細(xì)胞的抑制率。結(jié)果： 成功構(gòu)建CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX納米給藥系統(tǒng)，DOX的載藥率為65.04%，pH值降低時(shí)，DOX的累計(jì)釋放率明顯迅速升高；該給藥系統(tǒng)的磁化強(qiáng)度為19.92 emu/g，具有明顯的磁性靶向性；CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX在近紅外光照射下可在5 min內(nèi)迅速升溫至(58.7±2.5)℃，具有明顯的熱療升溫作用；給藥系統(tǒng)聯(lián)合熱療對(duì)腫瘤細(xì)胞具有明顯的抑制作用。結(jié)論： CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX是一種新型的具有磁性靶向、pH敏感控釋以及熱療作用的多功能智能化的給藥系統(tǒng)，對(duì)HepG2腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的抑制率。

磁靶向； 碳納米管； pH敏感； 阿霉素； 熱療

阿霉素(doxorubicin，DOX)是一種臨床上常用的廣譜抗癌藥物，但其治療過(guò)程中伴隨的心臟毒性限制了它的應(yīng)用[1]。通過(guò)納米載體構(gòu)建一種可以有效輸送DOX到達(dá)病變部位，且能在靶向部位控釋的給藥系統(tǒng)是該類研究的新思路[2]。研究表明，腫瘤部位較正常組織pH值低，利用腫瘤組織與正常組織pH值的差別，構(gòu)建一種具有pH敏感的控釋系統(tǒng)是降低化療藥物毒性的有效途徑[3]。近年來(lái)，多功能智能化腫瘤靶向納米給藥系統(tǒng)逐漸成為科學(xué)家研究的新方向[4-5]。碳納米管(carbon nanotubes，CNTs)是一種納米材料，具有多種獨(dú)特的物理化學(xué)性能，可作為多種藥物及生物大分子的載體，但單純的載藥并不能滿足治療的需求，給藥系統(tǒng)的靶向性是藥物能夠有效到達(dá)靶向部位的關(guān)鍵[6-7]。含有四氧化三鐵(Fe3O4)的抗腫瘤給藥系統(tǒng)可以通過(guò)磁靶向作用將藥物準(zhǔn)確靶向到腫瘤部位，提高藥物的治療效果，減輕毒副作用[8]。本研究將Fe3O4對(duì)CNTs進(jìn)行衍生化，使用聚乙烯亞胺(PEI)和聚乙二醇(PEG)對(duì)載體進(jìn)行功能化，從而改善CNTs的生物相容性，降低其毒性，提高其體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)特性。

1　材料與方法

1.1儀器與材料

鹽酸DOX(上海晶純生化科技股份有限公司)，RPMI1640培養(yǎng)基、胎牛血清(美國(guó)Hyclone公司)，羧基化聚乙二醇2000(distearoyl phosphoethanolamine-PEG2000，COOH-PEG2000，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)，羧基苯肼(4-hydrazinobenzoic acid，HBA)、聚乙烯亞胺(polyethyleneimine，PEI，MW=25 000)、1-3-二甲氨基丙基-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽[N-Ethyl-N′-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochlorid，EDC]、N-羥基琥珀酰亞胺(N-hydroxysuccinimide，NHS，)、二環(huán)己基碳二亞胺(dicyclohexylcarbodiimide，DCC，)及其他試劑均購(gòu)自美國(guó)Sigma公司，人乳腺癌MCF-7細(xì)胞系(上海復(fù)祥生物科技有限公司)。透射電鏡(TEM，Tecnai G2 20型，荷蘭FEI公司)、X射線衍射儀(XRD，7000S/L型，日本島津公司)、傅里葉紅外光譜儀(FT-IR，F(xiàn)TIR-7600型，澳大利亞Lambda公司)、磁強(qiáng)計(jì)(VSM，型號(hào)BHV-55，日本理研電子公司)。

1.2羧基化CNTs(CNTs-COOH)的制備

稱取多壁CNTs-COOH 120 mg，置于250 mL圓底燒瓶中，加入混酸溶液(V濃硫酸∶V濃硝酸=3∶1)120 mL，并加入30%過(guò)氧化氫12 mL，超聲波清洗4 h后，用超純水稀釋，使用0.45 μm微孔濾膜和布氏漏斗抽濾，超純水沖洗至pH為中性為止，放入烘箱中80 ℃恒溫干燥，即得CNTs-COOH。

1.3磁性碳納米管(CNTs-Fe3O4-COOH)的制備

稱CNTs-COOH 20 mg置于100 mL圓底燒瓶中，加入乙二醇-二甘醇混合溶液(V乙二醇∶V二甘醇=1∶19)20 mL，并使CNT均勻的分散在混合溶液中，然后依次緩慢加入醋酸鈉0.3 g和FeCl3·6H2O 0.108 g。將上述液體轉(zhuǎn)入聚四氟乙烯內(nèi)襯高壓反應(yīng)釜并置于200 ℃干燥箱中，保溫10 h后自然冷卻至室溫。將反應(yīng)釜內(nèi)產(chǎn)物用無(wú)水乙醇和超純水反復(fù)洗滌，真空干燥12 h，即得CNTs-Fe3O4-COOH。

1.4CNTs-Fe3O4-COOH的功能化

將 CNTs-Fe3O4-COOH 200 mg溶于二氯甲烷中50 mL，加入過(guò)量PEI及DCC，超聲30 min后，冷凝回流反應(yīng)48 h。使用磁鐵收集反應(yīng)成功的CNTs-Fe3O4-PEI，超純水洗滌3次，冷凍干燥。將 CNTs-Fe3O4-PEI 50 mg溶于PBS緩沖液50 mL中(pH 7.4)，加入 PEG-COOH 1 mg、EDC 50 mg及NHS 25 mg，室溫?cái)嚢璺磻?yīng)24 h，使用磁鐵吸附CNTs-Fe3O4-PEI/PEG，超純水洗滌3次，冷凍干燥備用。

1.5CNTs-Fe3O4-COOH負(fù)載DOX

將CNTs-Fe3O4-PEI/PEG 50 mg和HBA 50 mg加入PBS緩沖液50 mL 中(pH 7.4)，然后加入EDC 50 mg及NHS 25 mg，室溫下攪拌反應(yīng)48 h。使用磁鐵收集CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-HBA，乙醇洗滌3次，冷凍干燥備用。稱取CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-HBA 50 mg與DOX 80 mg一同加入到DMSO中，室溫?cái)嚢璞芄夥磻?yīng)24 h。使用磁鐵吸附CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX，除去未反應(yīng)完成的雜質(zhì)，超純水洗滌吸附物3次，凍干備用。CNTs-Fe3O4-PEI/PEG的FT-IR圖中出現(xiàn)的明顯的C-H(2 885 cm-1,3 450 cm-1)振動(dòng)峰，表明其合成成功[9]。CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-HBA出現(xiàn)了新的酰胺特征峰(1 654 cm-1,1 375 cm-1)，-NH2彎曲振動(dòng)峰(1 600 cm-1)，表明HBA已被連接至CNTs表面。1 654 cm-1和1 375 cm-1處的特征峰表明DOX已通過(guò)腙鍵連接至CNTs-Fe3O4-PEI/PEG[10]。

1.6給藥系統(tǒng)的表征

分別使用TEM、XRD、FT-IR、VSM對(duì)制備好的給藥系統(tǒng)進(jìn)行表征，并考察給藥系統(tǒng)在808 nm近紅外光下產(chǎn)熱情況。

1.7給藥系統(tǒng)載藥量及pH敏感釋放性質(zhì)考察

使用Lambda 35型可見(jiàn)光-紫外掃描儀(美國(guó)Perkin-Elmer公司)，在490 nm波長(zhǎng)處對(duì)DOX的載藥情況進(jìn)行考察。同時(shí)，通過(guò)透析法考察給藥系統(tǒng)在不同pH值(pH 5.5和pH 7.4)時(shí)釋放DOX的情況。

1.8給藥系統(tǒng)細(xì)胞抑制率考察

HepG2細(xì)胞培養(yǎng)于10%胎牛血清及1%青鏈霉素雙抗的RPMI-1640培養(yǎng)液中常規(guī)培養(yǎng)，細(xì)胞分為空白對(duì)照組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG組、PTT熱療組、DOX組、DOX聯(lián)合PTT熱療組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX聯(lián)合PTT熱療組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX磁性靶向聯(lián)合PTT熱療處理組。取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的HepG2細(xì)胞，以0.6×104個(gè)每孔接種到96孔板中。培養(yǎng)24 h后，空白對(duì)照組加入新鮮培養(yǎng)液，其他組分別加入對(duì)應(yīng)制劑，每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔。其中，每組中含有的DOX終濃度為5.2 mg/L(IC50濃度)，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG為8 mg/L。磁性靶向處理使用永磁鐵放置于培養(yǎng)板下相應(yīng)孔部位。近紅外熱療組處理方法為加入制劑6 h后，使用808 nm波長(zhǎng)的近紅外激光照射，每孔照射2 min。繼續(xù)培養(yǎng)48 h后棄去培養(yǎng)液，每孔加入新鮮配制的MTT溶液(0.5 g/L)，37 ℃孵育4 h，加入二甲基亞砜并振蕩，通過(guò)酶標(biāo)儀測(cè)定490 nm波長(zhǎng)處的吸光度(OD)值，計(jì)算各組HepG2細(xì)胞抑制率。以上過(guò)程重復(fù)3次。細(xì)胞抑制率=(1-實(shí)驗(yàn)組OD值/對(duì)照組OD值)×100%。

1.9統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2　結(jié)果

2.1CNTs載體的TEM及XRD分析

單純CNTs的TEM結(jié)果顯示，CNTs表面光滑，呈管狀(圖1A)。CNTs-Fe3O4-COOH的TEM與單純CNTs相比，管壁表面出現(xiàn)了明顯的納米粒(圖1B)。使用XRD法對(duì)CNTs-Fe3O4-COOH進(jìn)行物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果顯示在26.32°的2θ角處出現(xiàn)CNTs 002(JCPDS:41-1487)晶面的特征衍射峰，并且出現(xiàn)了220、311、400、422、511、440峰，均為Fe3O4的晶面特征衍射峰(JCPDS:19-0629)(圖1C)。

2.2給藥系統(tǒng)的FT-IR光譜分析

FT-IR光譜結(jié)果表明CNTs(圖2A)可被PEI及PEG共同功能化，且DOX可通過(guò)腙鍵被連接至CNTs表面。位于1 715 cm-1的-COOH特征峰表明CNTs已被成功羧基化(圖2B)，568 cm-1的Fe-O特征峰表明Fe3O4已衍生至CNTs表面(圖2C)。圖2D中出現(xiàn)的C-N(1 108 cm-1)、N-H(1 635 cm-1,1 560 cm-1,3 450 cm-1)和C-H(2 924 cm-1)特征峰表明PEI修飾成功。以上結(jié)果表明CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX已成功合成。

注： A為CNTs的TEM，B為CNTs-Fe3O4-COOH的TEM，C為CNTs-Fe3O4-COOH的XRD圖譜圖1　CNTs、CNTs-Fe3O4-COOH的TEM以及XRD圖譜Fig.1　TEM and XRD spectrum of CNTs and CNTs-Fe3O4-COOH

2.3給藥系統(tǒng)的磁性分析

圖3A和B中的水溶液明顯不同，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX腫瘤靶向納米藥物遞送系統(tǒng)在永磁鐵的作用下迅速收攏至永磁鐵范圍內(nèi)。磁滯曲線分析結(jié)果表明，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX的磁化強(qiáng)度為19.92 emu/g(圖3C)。以上結(jié)果均證明該系統(tǒng)具有明顯的磁性靶向作用。

2.4給藥系統(tǒng)的載藥率及體外pH敏感釋放分析

最終測(cè)定的DOX載藥率為65.04%(WDOX：WCNTs-Fe3O4-PEI/PEG)。圖4顯示，在pH為5.5時(shí)，DOX的釋放明顯加快，終累計(jì)釋放率高于80%，表明在120 h的考察期間DOX并沒(méi)有完全釋放，這和DOX與CNTs表面結(jié)構(gòu)的π-π堆積作用有一定的關(guān)系。在pH為7.4的環(huán)境中，DOX最終的累計(jì)釋放率為18%。以上結(jié)果表明，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX具有明顯的pH敏感控釋特性。

2.5給藥系統(tǒng)的近紅外升溫考察

CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX在近紅外光照射下的升溫考察結(jié)果表明，該給藥系統(tǒng)具有明顯的近

注：A為CNTs，B為CNTs-COOH，C為CNTs-Fe3O4-COOH，D為CNTs-Fe3O4-PEI，E為CNTs-Fe3O4-PEI/PEG，F(xiàn)為CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-HBA，G為CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX圖2　給藥系統(tǒng)的FT-IR光譜分析Fig.2　FT-IR spectrum analysis of drug delivery system

紅外熱療增敏效果。CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX水溶液可在5 min內(nèi)升溫至58.7度，在后期研究中可將其聯(lián)合近紅外熱療，達(dá)到更好的抗腫瘤效果。見(jiàn)圖5。

注： A為未放置永磁鐵的CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX水溶液，B為將永磁鐵放置于CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX水溶液側(cè)方，C為CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX的磁滯曲線圖3　給藥系統(tǒng)的磁性分析Fig.3　Magnetic analysis of drug delivery system

圖4　不同pH值環(huán)境下CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX的累計(jì)釋放率Fig.4　DOX cumulative release profiles of DOX in different pH environments

圖5　近紅外光照射下CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX溶液溫度變化曲線Fig.5　Temperature changes of CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX (black) and water (gray) solution with NIR irradiation treatment at different times

2.6HepG2細(xì)胞抑制率

MTT實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX磁性靶向聯(lián)合PTT熱療組的細(xì)胞抑制率與DOX組、CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX和DOX聯(lián)合PTT熱療組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001、0.012、0.003)，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX磁性靶向聯(lián)合PTT熱療組的腫瘤細(xì)胞抑制率明顯高于CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX 聯(lián)合PTT熱療組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.011)。

注：A為空白對(duì)照組，B為 CNTs-Fe3O4-PEI/PEG組，C為PTT熱療組，D為 DOX組，E為DOX聯(lián)合PTT熱療組，F(xiàn)為 CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX組，G為CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX 聯(lián)合PTT熱療組，H為 CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX磁性靶向聯(lián)合PTT熱療圖6　HepG2細(xì)胞的抑制率Fig.6　Cellular inhibition rate of HepG2 cells

3　討論

目前，腫瘤的主要治療手段除了手術(shù)治療外，還有最常見(jiàn)的化學(xué)療法。作為常用的抗癌化療藥物，DOX的使用常伴有嚴(yán)重的器官毒性，限制了它的應(yīng)用，其對(duì)病人造成了極大的痛苦，所以限制了它的應(yīng)用[11]。因此，改善DOX的生物毒性及耐藥性成為相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

腫瘤靶向和定點(diǎn)控釋是改善DOX毒性的有效途徑。研究表明，腫瘤部位的pH值明顯低于正常組，可利用靶向基團(tuán)將給藥系統(tǒng)遞送至腫瘤部位，然后通過(guò)pH敏感型化學(xué)鍵對(duì)DOX控釋[3，12]。Shi等[10]通過(guò)pH敏感鍵構(gòu)建了富勒烯腫瘤靶向給藥系統(tǒng)，證明該系統(tǒng)在腫瘤環(huán)境下可迅速釋放。Wang等[13]構(gòu)建pH敏感型的CNTs荷載DOX給藥系統(tǒng)，但是該課題使用物理吸附的方式荷載DOX，僅利用DOX本身的pH敏感性進(jìn)行緩控釋，在體內(nèi)較復(fù)雜的生物環(huán)境中較難完全控制DOX的釋放。本研究將具有磁靶向性的Fe3O4納米粒衍生至CNTs表面，并將具有pH敏感的腙鍵將DOX與載體連接，使給藥系統(tǒng)具有磁性靶向性及pH敏感控釋特性。結(jié)果表明，本課題組制備的CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX腫瘤磁性靶向藥物傳遞系統(tǒng)在低pH值的環(huán)境中，腙鍵可有效斷裂導(dǎo)致DOX的大量釋放，同時(shí)該給藥系統(tǒng)具有磁性尋靶功能。這種靶向釋放模式，有望降低DOX對(duì)正常組織的毒性，同時(shí)在磁性靶向引導(dǎo)下的定點(diǎn)部位快速大量釋放也可降低腫瘤對(duì)于藥物的耐藥性。

CNTs的功能化是其有效應(yīng)用于生物治療的關(guān)鍵，適當(dāng)?shù)墓δ芑山档蜕锒拘浴⑻岣呱锵嗳菪?，并且新的化學(xué)基團(tuán)的引入可使其具有更多衍生化的可能[14]。本研究使用PEI和PEG對(duì)CNTs載體進(jìn)行修飾，并通過(guò)FT-IR光譜證明PEI/PEG修飾成功。其中PEI的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)和其具有的豐富氨基基團(tuán)可連接更多的藥物，并對(duì)藥物其到一定的保護(hù)作用。而PEG具有體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)作用，除了可以提高給藥系統(tǒng)的生物相容性，還可以使藥物更長(zhǎng)時(shí)間的滯留于體內(nèi)發(fā)揮藥效[15]。

作為一種新興的腫瘤治療輔助手段，熱療逐漸進(jìn)入臨床的研究及應(yīng)用。將傳統(tǒng)化療與熱療聯(lián)合，將達(dá)到更加強(qiáng)力的抗腫瘤作用[16]。惡性腫瘤的血液循環(huán)差，導(dǎo)致其散熱性能變差，腫瘤對(duì)熱療十分敏感。42 ℃～45 ℃時(shí)即可殺傷腫瘤細(xì)胞，而正常組織器官血液循環(huán)良好，熱量能夠被及時(shí)擴(kuò)散，從而不易被熱療損害。研究證實(shí)，CNTs具有明顯的近紅外光熱治療效應(yīng)，可用于腫瘤化療及熱療聯(lián)合應(yīng)用[17]。本構(gòu)建的CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX給藥系統(tǒng)可在近紅外光的照射下明顯升溫，并對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生明顯殺傷作用。將CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX具有的磁靶向性與熱療、化療聯(lián)合抑制HepG2細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)表明，該組抑制率可達(dá)(77.2±2.5)%。

綜上所述，CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX給藥系統(tǒng)具有腫瘤磁性靶向、體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)、pH敏感控釋以及熱療作用，是一種潛在的多功能智能化的給藥體系，在后期的研究中該給藥系統(tǒng)可將多種治療機(jī)制聯(lián)合用于腫瘤細(xì)胞的深入治療研究及體內(nèi)研究。

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(2016-05-25收稿，2016-08-28修回)

中文編輯： 文箐潁； 英文編輯： 劉華

Construction of A pH-sensitive Magnetic Targeting Nano-drug Delivery System and Its Effect on HepG2 Tumor Cells

MA Hongyan, QIAO Guihong

(DepartmentofClinicalMedicine,ShangqiuMedicalCollege,Shangqiu476005,Henan,China)

Objective: To construct a new type of magnetic-targeting and pH-sensitive controlled release drug delivery system and investigate its inhibitory effect on HepG2 tumor cells. Method: Fe3O4nanoparticles were loaded onto the surface of carbon nanotubes (CNTs). Then, polyethyleneimine (PEI) and poly (ethylene glycol) (PEG) were used to functionalized the carrier. Finally, doxorubicin (DOX) was conjugated to the amino groups of PEI through pH-sensitive hydrazone bonds to construct the CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX drug delivery system. Transmission electron microscope (TEM), X-ray diffractometer (XRD), fourier transform infrared spectrometer (FT-IR) and magnetometer were adopted to analyze the characteristics of this drug delivery system. The hyperthermia effect, drug loading rate and pH-sensitive controlled release in vitro were investigated. The HepG2 tumor cells were divided into control group, CNTs-Fe3O4-PEI/PEG group, PTT hyperthermia group, DOX group, DOX PTT combined with hyperthermia group, CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX group, CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX combined with PTT hyperthermia group, and CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX magnetic targeting combined with PTT hyperthermia group, and MTT method was used to detect the inhibitory rates of HepG2. Results: The CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX drug delivery system was constructed successfully, and DOX loading rate was 65.04% (WDOX：WCNTs-Fe3O4-PEI/PEG). When the pH value was decreased, the cumulative release rate of DOX was increased significantly, which proved that the drug delivery system had pH sensitive controlled release properties. The magnetic investigation results showed that the magnetization of the drug delivery system was 19.92 emu/g, showing obvious magnetic targeting. The drug delivery system can rapidly heated up to (58.7±2.5)℃ in 5 minutes with the near infrared light treated, showing obvious hyperthermia warming effect. The combination of chemotherapy and photothermal therapy had significant inhibitory effects on growth of HepG2 tumor cells. Conclution: CNTs-Fe3O4-PEI/PEG-DOX is a new type of multifunctional intelligent drug delivery system with magnetic-targeting, pH-sensitive controlled release and hyperthermia effects, which has significant inhibitory effects on growth of HepG2 tumor cells.

magnetic targeting; carbon nanotubes; pH-sensitive; doxorubicin; photothermal therapy

商丘市科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(153051)

R943

A

1000-2707(2016)09-1047-06

10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.09.013

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