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四氧化三铁磁性纳米粒(MN-Fe3O4)具有磁力学的特殊性质，表现为超顺磁性，给药后在外加磁场作用下，可定向分布于生物体内某一特殊部位，通常作为磁性载体材料应用于生物医学领域，尤其是作为抗肿瘤药物的靶向递送。因为其制备工艺相对简单，使用方便，疗效确切，因而其应用前景备受注目。然而，由于纳米材料的特殊性质，人们目前还不能预期其对生物体是否具有危害作用，因此对纳米材料进行生物安全性评价是纳米材料能否进入临床的关键环节。当磁性纳米粒Fe3O4进入机体以后，它们之间的相互作用与常规物质可能会有很大不同，需要明确知道Fe3O4磁性纳米粒子到底如何与生物体相互作用。本论文着重研究磁性纳米粒Fe3O4在小鼠体内的代谢分布以及对组织器官的损伤作用。具体研究内容包括以下四个部分。
1.建立MN-Fe3O4在小鼠体内含量的检测方法
实验使用超声仪将四氧化三铁磁性纳米粒(MN-Fe3O4)溶液超声45 min，得到稳定的MN-Fe3O4分散液。对MN-Fe3O4分散液吸光度的性质进行考察，得到最佳的吸收波长在480hm处。实验动物的组织和器官都含有生物铁，降低了检测的敏感度，对MN-Fe3O4的含量分析测定产生干扰。另外，血液中含有大量生物铁，同样影响检测值。因此为了排除这些干扰需要对样品进行处理。实验通过蛋白酶K消化样品;利用磁力架分离出MN-Fe3O4，去除生物铁的干扰;最终采用马弗炉在420℃碳化2h，然后酸化Fe2+，去除样品本体中的物质对检测值的干扰，使得化学比色法得到较好的检测结果。实验结果表明:MN-Fe3O4在80-0.31μg/ml浓度范围内线性关系良好，生物样品中MN-Fe3O4平均回收率为90％，RSD为6％。该方法能够较好的用于检测残留在动物体内组织的磁性纳米粒。
2.MN-Fe3O4在小鼠体内的组织分布
观察MN-Fe3O4载体经尾静脉注射给药后，在小鼠体内的组织分布特征。将CD-1小鼠随机分为实验组(50只，随机分成A、B、C、D、E、F、G、H、I、J共10组，每组5只)和空白对照组（5只）。实验组均按照MN-Fe3O4剂量5 mg/kg经尾静脉注射;空白对照组给予生理盐水。分别在给药后不同时间点取全血、心、肝、脾、肺、肾、脑、肌肉、肠。将组织器官制成匀浆，用磁力架回收MN-Fe3O4，通过比色法进行含量分析。结果显示经尾静脉注射同等剂量MN-Fe3O4后，MN-Fe3O4在器官中蓄积的量由高至低:血（70.82μg/g）＞心（59.62μg/g）＞肺（48.01μg/g）＞肝（45.12μg/g）＞肾（41.34μg/g）＞肠（40.33μg/g）＞脾（33.17μg/g）＞肌肉（6.63μg/g）＞脑（2.43μg/g）;肺和肾中的蓄积量在2h达到峰值，脑中的蓄积量在4h达到峰值，肠和肌肉中的蓄积量在8h达到峰值，在全血和肝中的蓄积量在12h达到峰值，心、脾中的蓄积量在96 h达到峰值。经过对数据分析发现经尾静脉注射给予MN-Fe3O4后，主要分布在肠、肺、心、肝、脾、血中，而肾、肌肉和脑中蓄积较少。
3.MN-Fe3O4对小鼠组织器官的损伤作用
观察经小鼠尾静脉注射给予MN-Fe3O4后对机体的损伤。将全部小鼠随机分成实验组（15只，随机分成A、B、C3个组，）和对照组（5只，经过尾静脉注射给予生理盐水）。分别在24、48、96 h，取出心、肝、脾、肺、肾、脑、肌肉、肠组织。将组织器官用中性甲醛固定液固定，通过HE染色法观察组织形态结构。结果显示24 h出现肾内充血，肾小管出血;48h肾间质出血，肾小管减少，96 h基本正常;回肠淋巴组织增生，肠腺少量出血;空肠有少量出血;肝窦出血;脾窦、脾红髓扩张出血，脾白髓淋巴细胞增生。心、肝、脑、肺和肌肉未见异常。由此可见MN-Fe3O4经尾静脉注射迅速分布全身，但是很快从组织中被清除，对机体损伤并不严重。
4.MN-Fe3O4的代谢途径
观察经小鼠尾静脉注射MN-Fe3O4后的代谢途径。取20只小鼠随机分成4组，分别将小鼠放入代谢笼中，每笼一只，自由进食饮水。经尾静脉注射MN-Fe3O4，生理盐水作为对照组。剂量同样为MN-Fe3O45 mg/kg。分别采集尿和粪便样品检测。取小肠和大肠固定，通过HE染色法观察组织。取另外20只小鼠，随机分为4组，进行胆总管结扎术。同上述同样的给药剂量、样品采集以及组织固定。进行HE染色观察。结果显示MN-Fe3O4通过肠道和肾脏排泄。未结扎组在经尾静脉给予MN-Fe3O4在粪便中48 h达到峰值为130 mg/kg，而在96 h排出量与对照组基本持平。胆总管结扎组结果显示:排出量峰值在96 h。胆总管结扎组与未结扎组粪便中MN-Fe3O4含量相比较，在48-96 h之间结扎组明显低于未结扎组。尿液中的MN-Fe3O4排泄出的含量远低于粪便中的排泄含量。由此可以得知通过尾静脉注射的MN-Fe3O4主要是通过肠道排出体外，而MN-Fe3O4的排泄通路一部分与肝胆系统有关，另一部分与肝胆系统没有关系。这个结果提示对于MN-Fe3O4的排泄还存在其它的机制，通过肝胆系统排泄不是必需的，这个问题需要更深一步研究。