本發(fā)明涉及化學(xué)藥物領(lǐng)域,具體涉及具有靶向作用及協(xié)同療法的聚乙二醇化包裹多巴胺的載藥磁性納米顆粒制備與用途。
背景技術(shù):
阿霉素(doxorubicin,dox,別稱:多柔比星;亞法里亞霉素等,化學(xué)結(jié)構(gòu)式:c27h29no11,cas號:23214-92-8,相對分子量:543.52)是由波賽鏈霉菌青灰亞種產(chǎn)生的一種蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素,是細胞周期非特異性藥物(ccnsa),對s及m期較敏感。鹽酸鹽為橘紅色針狀結(jié)晶。熔點204~205℃。易溶于水、乙醇、甲醇。是從放線菌屬培養(yǎng)液中分離出的一種抗腫瘤抗生素。作用機制與柔紅霉素相似,其抗瘤譜較廣,治療指數(shù)較高。臨床應(yīng)用于急、慢性淋巴細胞白血病及實體性腫瘤白血病、淋巴瘤、乳腺癌、卵巢癌、軟組織肉瘤、成骨肉瘤、橫紋肌肉瘤、尤文氏肉瘤、腎母細胞瘤、神經(jīng)母細胞癌、胃癌、胰腺癌、肝癌、前列腺癌、頭頸部鱗癌、睪丸癌、肺癌、膀胱癌、甲狀腺髓樣癌和肉瘤的治療。
光熱治療是一種純物理治療方法。主要利用物理能量對人體進行整體或局部加熱,通過產(chǎn)熱量使得腫瘤組織區(qū)域的溫度上升到有效治療溫度,并維持一段時間,從而改變腫瘤細胞所處的微環(huán)境,抑制腫瘤血管形成和腫瘤細胞轉(zhuǎn)移,并使其調(diào)亡、壞死,最終達到治療腫瘤的目的。多巴胺(da)是一種典型的神經(jīng)遞質(zhì),在大腦中自然存在,在堿性條件下可以自發(fā)聚合成聚多巴胺(pda),而不需要額外的氧化劑。pda具有優(yōu)良的生物相容性和生物可降解性,在實際應(yīng)用中可防止長期毒性。最重要的是pda具有顯著的光熱轉(zhuǎn)換效率,具有出色的光熱穩(wěn)定性,這表明有很大的潛力作為近紅外驅(qū)動的光熱制劑。然而,單一的治療方法很難徹底的消滅腫瘤細胞,因此,由于協(xié)同作用,光熱療法與化療的結(jié)合很有希望獲得一種增強的抗腫瘤功效。
為了進一步提高治療效果和減少不良副作用,針對腫瘤部位的特異性靶向作用也極具吸引性。磁靶向技術(shù)是一種已被證實的技術(shù),可以將納米復(fù)合材料傳送到由外部磁場引導(dǎo)的腫瘤區(qū)域。超順磁性fe3o4納米粒子被廣泛應(yīng)用于各種藥物的磁性運輸,以到達單個腫瘤細胞。因此,從pda、fe3o4和dox合成的納米復(fù)合材料被認為是一個用于臨床應(yīng)用很有前景的藥物遞送平臺。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
由于目前用于治療腫瘤的藥物遞送載體其作用單一,生物相容性、降解性較差,本發(fā)明旨在合成一種具有較好生物相容性和可降解性同時又能在磁靶向的作用下結(jié)合傳統(tǒng)化療方法和光熱療法的新型藥物遞送平臺。
本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下:
聚乙二醇化包裹聚多巴胺載藥磁性納米顆粒,制備方法包括以下步驟:
(1)將二價鐵鹽和三價鐵鹽溶于去離子水中,加入濃鹽酸;
(2)將步驟(1)得到的混合溶液逐滴加到氫氧化鈉溶液中攪拌半個小時,用一塊強磁鐵磁性分離得到的四氧化三鐵磁性納米顆粒,用去離子水洗滌三次;
(3)將步驟(2)所得到的四氧化三鐵磁性納米顆粒分散在三羥甲基氨基甲烷(tris)緩沖溶液中,加入鹽酸多巴胺,在室溫下機械攪拌12小時,磁鐵分離,用去離子水洗滌,得到多巴胺包裹的磁性納米顆粒(fe3o4@pda);
(4)將步驟(3)得到的fe3o4@pda納米顆粒分散在去離子水中得到fe3o4@pda納米顆粒懸浮液,將硫醇聚乙二醇加入到fe3o4@pda納米顆粒懸浮液中,攪拌5min后加入氨水繼續(xù)攪拌一個小時,磁鐵磁性分離洗滌三次,得到聚乙二醇化包裹多巴胺的磁性納米顆粒(fe3o4@pda/peg);
(5)將步驟(4)得到的fe3o4@pda/peg磁性納米顆粒分散在磷酸鹽緩沖溶液中,加入鹽酸阿霉素,避光下攪拌6h,磁鐵磁性分離用去離子水洗滌三次。
進一步的,所述步驟(1)中的二價鐵鹽為七水合硫酸亞鐵、氯化亞鐵的一種或幾種;所述步驟(1)中的三價鐵鹽是六水合三氯化鐵、硫酸鐵的一種或幾種;所述步驟(1)中的二價鐵鹽與三價鐵鹽的摩爾比是1:1-1:3;所述步驟(1)中的濃鹽酸摩爾濃度為12m,并與鐵離子摩爾比為1:1-1:2。
進一步的,所述步驟(2)中的氫氧化鈉溶液摩爾濃度為1.5m,體積為50ml。
進一步的,所述步驟(3)中的tris緩沖溶液ph=8.5,摩爾濃度為10mm;所述步驟(3)中的四氧化三鐵磁性納米顆粒濃度為2mg/ml,多巴胺濃度為2-4mg/ml。
進一步的,所述步驟(4)中的fe3o4@pda納米顆粒與硫醇聚乙二醇質(zhì)量比為1:2-1:3;氨水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28-30%,在整個體系中體積分?jǐn)?shù)為0.5%。
進一步的,所述步驟(5)中的磷酸鹽緩沖溶液摩爾濃度為20mm,ph=8;所述步驟(5)中的fe3o4@pda/peg磁性納米顆粒濃度為1mg/ml;所述步驟(5)中的fe3o4@pda/peg磁性納米顆粒與阿霉素質(zhì)量比為1:2-1:3。
本發(fā)明主要優(yōu)點有:
針對目前納米藥物載體存在的問題,本項目創(chuàng)造性地提出能夠?qū)崿F(xiàn)多種治療方法協(xié)同治療同時又具有較好生物相容性及靶向性的納米藥物遞送平臺。本項目中,四氧化三鐵具有磁靶向功能,pda用于光熱治療,peg能顯著提高納米遞送系統(tǒng)的生物相容性,整個納米藥物遞送系統(tǒng)能有效提高治療效果,解決納米遞送系統(tǒng)的靶向性和協(xié)同性等問題,推動腫瘤的高效治療。
附圖說明
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚,本發(fā)明提供如下附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1磁性復(fù)合納米顆粒(fe3o4@pda/peg/dox)的合成示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例1中磁性復(fù)合納米顆粒紅外圖。
圖3為本發(fā)明實施例1中磁性復(fù)合納米顆粒的tem圖。
圖4為本發(fā)明實施例1中fe3o4及fe3o4@pda/peg/dox磁性復(fù)合納米顆粒298k的磁化曲線圖。
圖5為本發(fā)明實施例1中磁性復(fù)合納米顆粒對hela癌細胞24h的體外毒性圖。
圖6為本發(fā)明實施例1中磁性復(fù)合納米顆粒對hela癌細胞48h的體外毒性圖。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1制備聚乙二醇化包裹聚多巴胺的載藥磁性納米顆粒
(1)fe3o4@pda磁性復(fù)合材料的制備:將0.556g七水合硫酸亞鐵和1.04g六水合三氯化鐵溶于5ml去離子水中,加入0.17ml濃鹽酸,將混合溶液逐滴加到50ml1.5m氫氧化鈉溶液中80℃氮氣保護下劇烈攪拌半個小時,自然冷卻到室溫后磁性分離用去離子水洗滌3遍,將fe3o4納米顆粒分散在ph=8.5,10mm三羥甲基氨基甲烷緩沖液中,室溫下機械攪拌12小時,磁性分離,用去離子水洗滌三遍。
(2)peg化的fe3o4@pda的制備:將100mg硫醇聚乙二醇加入到40ml1mg/mlfe3o4@pda納米顆粒懸浮液中,攪拌5分鐘后加入0.2ml氨水(28-30%)繼續(xù)攪拌一個小時,磁性分離后用去離子水洗滌幾遍。
(3)fe3o4@pda/peg/dox的制備:將20mg鹽酸阿霉素加入到20ml1mg/ml的fe3o4@pda/peg磷酸鹽緩沖溶液中(ph=8,20×10?3m),避光條件下攪拌6小時后,磁性分離用去離子水洗滌3遍。其紅外光譜見圖2,結(jié)果顯示fe3o4、pda、peg、dox的特征峰在fe3o4@pda/peg/dox上均存在,說明fe3o4@pda/peg/dox已成功的合成。其透射電鏡(tem)見圖3,tem結(jié)果顯示納米顆粒直徑約為16.2±2.6nm。圖5、圖6分別是所得納米顆粒對hela腫瘤細胞24h和48h的體外毒性示意圖,顯示隨著時間的增加(從24小時到48小時),對hela腫瘤細胞的毒性一直持續(xù)增加。
最后說明的是,以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制,盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細節(jié)上對其做出各種各樣的改變,而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。