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一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物及其制備方法和應(yīng)用與流程

文檔序號(hào):11240323閱讀:2509來源:國(guó)知局
一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物及其制備方法和應(yīng)用與流程

本發(fā)明屬于納米醫(yī)藥領(lǐng)域,具體涉及一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物及其制備方法和應(yīng)用。



背景技術(shù):

腫瘤作為一類嚴(yán)重危害人類健康的疾病,是全球疾病致死的重要原因之一。惡性腫瘤發(fā)展較快,容易造成侵襲或轉(zhuǎn)移。目前手術(shù)、放療與化療仍然是治療腫瘤的三種常規(guī)手段,但這些治療手段存在諸多不足,損傷正常組織,系統(tǒng)毒副反應(yīng)大,二次復(fù)發(fā)率高等。因此,亟需開發(fā)一種新型非傳統(tǒng)治療方法來提高癌癥的治療效果,減少系統(tǒng)毒副作用,降低二次復(fù)發(fā)率。

腫瘤光學(xué)治療是一種精確靶向治療腫瘤的方法,是近年來興起的腫瘤非侵入性治療新方法。光學(xué)治療的基本原理是系統(tǒng)或局部給予的光敏劑在各組織中的半衰期不同,腫瘤組織中光敏劑濃度明顯高于正常組織,形成光敏劑在腫瘤組織的選擇性滯留,因此具有選擇性高,療效顯著,對(duì)正常組織傷害小及無全身毒副作用等優(yōu)點(diǎn)。腫瘤光學(xué)治療包括光熱治療(photothermaltherapy,ptt)和光動(dòng)力治療(photodynamictherapy,pdt),ptt主要通過具有近紅外光吸收能力的物質(zhì)在激光照射下產(chǎn)生熱量而殺死腫瘤細(xì)胞;pdt則利用激光與聚集在腫瘤組織中的光敏劑發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生活性氧物質(zhì)達(dá)到治療作用。pdt對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷效率受多種因素的影響:光敏劑的種類,激光的波長(zhǎng),細(xì)胞類型等。在以上同等條件下,光敏劑的亞細(xì)胞定位則成為了影響pdt效率的關(guān)鍵因素,因?yàn)樗鼪Q定光動(dòng)力損傷的最初位點(diǎn)。很多研究證實(shí)線粒體是光動(dòng)力治療的重要靶點(diǎn),且定位在線粒體的光敏劑比定位在其它細(xì)胞器的光敏劑能更有效地殺死腫瘤細(xì)胞。光照后起始反應(yīng)是在線粒體上形成單態(tài)氧,接著線粒體上的活性氧直接誘導(dǎo)線粒體通透性改變進(jìn)而導(dǎo)致線粒體去極化,變形,細(xì)胞色素c的釋放,從而導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞凋亡或者間接損傷腫瘤組織血管內(nèi)皮細(xì)胞,破壞腫瘤組織中的微血管,造成局部缺血缺氧導(dǎo)致細(xì)胞死亡。光療作為一種局部治療手段,對(duì)原位腫瘤具有很好的療效,但對(duì)于轉(zhuǎn)移性腫瘤療效甚微,而腫瘤轉(zhuǎn)移是造成治療失敗和患者死亡的最主要的原因。因此,理想的腫瘤治療方法應(yīng)該不僅能清除原發(fā)的腫瘤病灶同時(shí)還對(duì)轉(zhuǎn)移病灶具有良好治療作用。

有研究發(fā)現(xiàn):在引起腫瘤組織不可逆損傷的同時(shí),ptt和pdt還能夠進(jìn)一步刺激機(jī)體夠釋放各種炎癥和急性響應(yīng)調(diào)節(jié)因子,有效地刺激固有和獲得性免疫系統(tǒng),導(dǎo)致治療部位大量聚集中性細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和其它炎癥細(xì)胞,改變腫瘤微環(huán)境,在增強(qiáng)腫瘤療效、對(duì)抗局部復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞方面顯示巨大的潛能。腫瘤光療的獨(dú)特免疫刺激效應(yīng)受到研究者的極大重視,然而腫瘤的免疫逃逸機(jī)制如誘導(dǎo)產(chǎn)生抑制性細(xì)胞,分泌抑制因子等會(huì)阻礙機(jī)體自身抗腫瘤免疫系統(tǒng)的建立,故大多腫瘤患者的免疫功能處于抑制狀態(tài),僅由光療產(chǎn)生的免疫應(yīng)答反應(yīng)作用是有限的。機(jī)體的免疫功能與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有密切關(guān)系,而放療和化療等惡性腫瘤常規(guī)治療手段又會(huì)進(jìn)一步抑制機(jī)體的免疫功能。因此,免疫療法作為一種新型腫瘤治療方法,通過針對(duì)機(jī)體腫瘤的發(fā)生機(jī)制,采用生物學(xué)干預(yù)策略調(diào)控機(jī)體的免疫系統(tǒng)功能,刺激機(jī)體免疫系統(tǒng)識(shí)別、撲捉、殺滅殘余的腫瘤細(xì)胞,最終達(dá)到治愈目的。因此大量的研究集中在利用pdt或ptt體外誘導(dǎo)制備腫瘤細(xì)胞全抗原,并致敏離體分離的樹突狀細(xì)胞,制備腫瘤疫苗。這種方法雖然具有原理可行、操作直接的特點(diǎn),但是最終臨床響應(yīng)率低(僅有7%),離體產(chǎn)生的樹突狀細(xì)胞在淋巴結(jié)中的遷移率較低(只有3~5%);更為繁瑣的是,制備基于樹突狀細(xì)胞的腫瘤疫苗需要根據(jù)每一個(gè)病人個(gè)體進(jìn)行制作,耗時(shí)較長(zhǎng),過程復(fù)雜,費(fèi)用昂貴,目前仍缺乏生產(chǎn)臨床級(jí)疫苗的標(biāo)準(zhǔn)方案,因此質(zhì)量不可控。

因此,如何實(shí)現(xiàn)光學(xué)治療和免疫治療相結(jié)合綜合治療腫瘤,并產(chǎn)生腫瘤特異性免疫力,成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。隨著納米生物技術(shù)的發(fā)展,構(gòu)建基于納米載體的具有協(xié)同效應(yīng)的多功能復(fù)合藥物對(duì)于腫瘤治療具有重要意義。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的需求,本發(fā)明構(gòu)建了一種聯(lián)合光學(xué)治療和免疫治療的線粒體靶向型復(fù)合藥物及其制備方法和應(yīng)用,在腫瘤原位治療中運(yùn)用本發(fā)明納米復(fù)合藥物,能夠高效靶向原位腫瘤的亞細(xì)胞器——線粒體,進(jìn)而產(chǎn)生單態(tài)氧以及引發(fā)光熱反應(yīng),單態(tài)氧誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生非特異性抗腫瘤免疫響應(yīng),并在免疫佐劑作用下進(jìn)一步激發(fā)機(jī)體免疫抵抗腫瘤,最終達(dá)到特異性地抑制惡性腫瘤的發(fā)展和轉(zhuǎn)移的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:

技術(shù)方案1:

一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物,包括納米載體,以及分別與納米載體連接的線粒體靶向共聚物、免疫佐劑共聚物和光敏劑,所述納米載體為水溶性碳基納米粒子,所述線粒體靶向共聚物為由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的親脂性陽(yáng)離子共聚物,所述免疫佐劑共聚物是由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的cpgodn共聚物,所述光敏劑為近紅外光激發(fā)下具有光動(dòng)力及光熱效應(yīng)的有機(jī)染料,其中:磷脂的疏水脂肪鏈與水溶性碳基納米粒子之間通過疏水作用力結(jié)合使得線粒體靶向共聚物和免疫佐劑共聚物負(fù)載于水溶性碳基納米粒子上,光敏劑通過π-π堆積作用自組裝于水溶性碳基納米粒子表面。

本技術(shù)方案中水溶性碳基納米粒子包括:納米氧化石墨烯、單臂碳納米管、多臂碳納米管或者富勒烯;優(yōu)選為納米氧化石墨烯,因?yàn)榧{米氧化石墨烯表面易于修飾,能夠?qū)⑴c磷脂聚乙二醇衍生物(以下簡(jiǎn)寫為磷脂-peg)共價(jià)結(jié)合的分子組裝到氧化石墨烯表面,同時(shí)氧化石墨烯具有免疫刺激性。

作為優(yōu)選實(shí)施方式,水溶性碳基納米粒子的粒徑為150nm~500nm。

本技術(shù)方案中在近紅外光(波長(zhǎng)620~1100nm)激發(fā)下具有光動(dòng)力及光熱效應(yīng)的有機(jī)染料包括:二氟化硼二吡咯甲川染料及其衍生物類(bodipy),羅丹明類,菁類(優(yōu)選為:icg、ir820、ir825)或者苝類。

本技術(shù)方案中免疫佐劑共聚物優(yōu)選為由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的非甲基化胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸共聚物(以下簡(jiǎn)稱為dp-cpg共聚物),非甲基化胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸(以下簡(jiǎn)稱為cpgodn)能夠模擬非甲基化cpg二核苷酸片段的免疫刺激活性。當(dāng)其被樹突狀細(xì)胞(dc)、b細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等靶細(xì)胞內(nèi)化后,會(huì)與toll樣受體9(tlr-9)結(jié)合,有效增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的活性和促進(jìn)多種細(xì)胞因子的分泌,誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,進(jìn)而在抵抗機(jī)體腫瘤方面發(fā)揮免疫佐劑的作用。

本技術(shù)方案中dp-cpg共聚物中cpgodn部分硫化,即部分具有硫代磷酸酯鍵,能夠耐受核酸酶——dnase酶。

本技術(shù)方案采用的cpgodn包括:a型cpgodn、b型cpgodn、c型cpgodn和p型cpgodn,優(yōu)選為含有20~24個(gè)堿基對(duì),其中:a型cpgodn中包括cpgodn1585,cpgodn2216和cpgodn2336,b型cpgodn中包括cpgodn1668,cpgodn1826,cpgodn2006,cpgodn2007,cpgodn7909,cpgodnbw006和cpgodnd-sl01;c型cpgodn中包括cpgodn2395,cpgodnm362和cpgodnd-sl03;p型cpgodn中包括cpgodn21798;

本技術(shù)方案中cpgodn優(yōu)選為cpgodn1826。

本技術(shù)方案中線粒體靶向共聚物優(yōu)選為由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的親脂性陽(yáng)離子共聚物,上述共聚物中陽(yáng)離子基團(tuán)具有較高的脂溶性和正電性能,能利用線粒體外膜與間隙、內(nèi)膜與基質(zhì)之間膜電位負(fù)電勢(shì)的差異靶向線粒體;本技術(shù)方案中親脂性陽(yáng)離子基團(tuán)優(yōu)選為苯基膦基團(tuán),提供苯基膦基團(tuán)的物質(zhì)包括但不限于以下物質(zhì):三苯基膦分子(tpp)、四苯基膦分子;另外,本技術(shù)方案中提供親脂性陽(yáng)離子基團(tuán)物質(zhì)還包括但不限于羅丹明類。

本技術(shù)方案中磷脂為本領(lǐng)域技術(shù)術(shù)語(yǔ),根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)常識(shí),磷脂是指整個(gè)分子具有零電荷且具有疏水性脂肪鏈的中性磷脂乙醇氨;本技術(shù)方案中磷脂包括但不限于以下物質(zhì):二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(dspe)、二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺(dppe)、二油烯基磷脂酰乙醇胺(dope)、雙肉豆蔻磷脂酰乙醇胺(dmpe)和二月桂?;字R掖及?dlpe);

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例,磷脂采用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(dspe)。

進(jìn)一步地,本技術(shù)方案中親脂性苯基膦陽(yáng)離子共聚物是由氨基修飾的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-nh2)與末端含有羧基的三苯基膦化合物通過酰胺化反應(yīng)所制得;

進(jìn)一步地,本技術(shù)方案中dp-cpg共聚物是由馬來酰亞胺功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-mal)中磷脂為疏水端,而馬來酰亞胺(maleinimide,mal)為親水端,與標(biāo)記有巰基(-sh)的cpgodn進(jìn)行邁克爾加成反應(yīng)生成cpgodn共聚物。

上述親脂性陽(yáng)離子共聚物中疏水端磷脂和dp-cpg共聚物中疏水端磷脂均可通過疏水作用組裝到所述納米載體表面。

本技術(shù)方案中聚乙二醇(peg)的分子量范圍為500~5000da,優(yōu)選分子量為2000,分子量的單位為道爾頓。

技術(shù)方案2:

一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物的制備方法,包括如下步驟:

步驟a:分別制備親脂性陽(yáng)離子共聚物及免疫佐劑共聚物,具體操作如下:

制備親脂性陽(yáng)離子共聚物:

將含有苯基膦基團(tuán)和羧基基團(tuán)的親脂性化合物溶解于氯仿中,攪拌條件下加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺、n-羥基丁二酰亞胺和三乙胺,室溫下反應(yīng)2~6小時(shí),再加入氨基功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-nh2),攪拌均勻,室溫下反應(yīng)18~24小時(shí),待反應(yīng)完成后,將混合溶液經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)處理,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)溫度28~39℃,待旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)完成得到樣品,然后用蒸餾水溶解樣品得到親脂性陽(yáng)離子共聚物溶液;

制備免疫佐劑共聚物:

將巰基功能化的cpgodn和馬來酰亞胺功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-mal)分別溶解于tris-hcl緩沖液制得濃度為8~15mg/ml的cpgodn溶液和濃度為0.5~1mg/ml的馬來酰亞胺功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-mal)溶液,上述所用tris-hcl緩沖液的ph在為6.8~8.5范圍內(nèi),然后將巰基功能化的cpgodn溶液與馬來酰亞胺功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-mal)溶液混合均勻,得到的混合溶液中巰基功能化的cpgodn與磷脂-peg-mal的質(zhì)量比為1∶1~1∶10,將混合溶液在室溫下避光反應(yīng)4~8小時(shí),反應(yīng)完成后進(jìn)行離心處理,離心處理完成后通過清洗操作去除多余的反應(yīng)物,制得免疫佐劑共聚物溶液;

步驟b:將水溶性碳基納米粒子超聲溶解于水中,調(diào)節(jié)溶液的ph值為6.8~8.5,制得納米載體溶液,然后將步驟a制得的親脂性陽(yáng)離子共聚物和免疫佐劑共聚物分別與所述納米載體溶液中反應(yīng)進(jìn)行吸附,其中:親脂性陽(yáng)離子共聚物與水溶性碳基納米載體的質(zhì)量比為:1∶1,免疫佐劑共聚物與水溶性碳基納米載體的質(zhì)量比為:1∶40~1∶60,制得負(fù)載有親脂性陽(yáng)離子共聚物和免疫佐劑共聚物的納米載體溶液;

步驟c:在避光條件下,將光敏劑溶解于水或二甲亞砜(dmso)制得光敏劑溶液,然后將光敏劑溶液加入到完成步驟b后負(fù)載有親脂性陽(yáng)離子共聚物和免疫佐劑共聚物的納米載體溶液中,充分混合后,在室溫下振蕩培養(yǎng)10~18小時(shí),反應(yīng)完成后,將溶液離心處理后清洗以除去多余光敏劑,制得負(fù)載有親脂性陽(yáng)離子共聚物、免疫佐劑共聚物和光敏劑的納米載體溶液,經(jīng)冷凍干燥即可得到線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物。

本技術(shù)方案中水溶性碳基納米粒子包括:納米氧化石墨烯、單臂碳納米管、多臂碳納米管或者富勒烯;優(yōu)選為納米氧化石墨烯;

作為優(yōu)選實(shí)施方式,水溶性碳基納米粒子的粒徑為150nm~500nm。

本技術(shù)方案中在近紅外光(波長(zhǎng)620~1100nm)激發(fā)下具有光動(dòng)力及光熱效應(yīng)的有機(jī)染料包括:二氟化硼二吡咯甲川染料及其衍生物類(bodipy),羅丹明類菁類(優(yōu)選為:icg、ir820、ir825)或者苝類。

本技術(shù)方案中免疫佐劑共聚物優(yōu)選為由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的非甲基化胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸共聚物(以下簡(jiǎn)稱為dp-cpg共聚物),非甲基化胞嘧啶-鳥嘌呤低聚核苷酸(以下簡(jiǎn)稱為cpgodn)能夠模擬非甲基化cpg二核苷酸片段的免疫刺激活性。當(dāng)其被樹突狀細(xì)胞(dc)、b細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等靶細(xì)胞內(nèi)化后,會(huì)與toll樣受體9(tlr-9)結(jié)合,有效增強(qiáng)相應(yīng)細(xì)胞的活性和促進(jìn)多種細(xì)胞因子的分泌,誘導(dǎo)免疫應(yīng)答,進(jìn)而在抵抗機(jī)體腫瘤方面發(fā)揮免疫佐劑的作用。

本技術(shù)方案中dp-cpg共聚物中cpgodn部分硫化,即部分具有硫代磷酸酯鍵,能夠耐受核酸酶——dnase酶。

本技術(shù)方案采用的cpgodn包括:a型cpgodn、b型cpgodn、c型cpgodn和p型cpgodn,優(yōu)選為含有20~24個(gè)堿基對(duì),其中:a型cpgodn中包括cpgodn1585,cpgodn2216和cpgodn2336,b型cpgodn中包括cpgodn1668,cpgodn1826,cpgodn2006,cpgodn2007,cpgodn7909,cpgodnbw006和cpgodnd-sl01;c型cpgodn中包括cpgodn2395,cpgodnm362和cpgodnd-sl03;p型cpgodn中包括cpgodn21798;

本技術(shù)方案中cpgodn優(yōu)選為cpgodn1826。

本技術(shù)方案中線粒體靶向共聚物優(yōu)選為由磷脂聚乙二醇衍生物修飾的親脂性陽(yáng)離子共聚物,上述共聚物中的陽(yáng)離子基團(tuán)具有較高的脂溶性和正電性能,能利用線粒體外膜與間隙、內(nèi)膜與基質(zhì)之間膜電位負(fù)電勢(shì)的差異靶向線粒體;本技術(shù)方案中親脂性陽(yáng)離子基團(tuán)優(yōu)選為苯基膦基團(tuán),提供苯基膦基團(tuán)的物質(zhì)包括但不限于以下物質(zhì):三苯基膦分子(tpp)、四苯基膦分子。

本技術(shù)方案中磷脂為本領(lǐng)域技術(shù)術(shù)語(yǔ),根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)常識(shí),磷脂是指整個(gè)分子具有零電荷且具有輸水性脂肪鏈的中性磷脂聚乙二醇氨;本技術(shù)方案中磷脂包括但不限于以下物質(zhì):二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(dspe)、二棕櫚酰磷脂酰乙醇胺(dppe)、二油烯基磷脂酰乙醇胺(dope)、雙肉豆蔻磷脂酰乙醇胺(dmpe)和二月桂酰基磷脂酰乙醇胺(dlpe);

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例,磷脂采用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(dspe);

進(jìn)一步地,本技術(shù)方案中親脂性苯基膦陽(yáng)離子共聚物是由氨基修飾的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-nh2)與末端含有羧基的三苯基膦化合物通過酰胺化反應(yīng)所制得;

進(jìn)一步地,本技術(shù)方案中dp-cpg共聚物是由馬來酰亞胺功能化的磷脂聚乙二醇衍生物(磷脂-peg-mal)中磷脂為疏水端,而馬來酰亞胺(maleinimide,mal)為親水端,與標(biāo)記有巰基(-sh)的cpgodn進(jìn)行邁克爾加成反應(yīng)生成cpgodn共聚物。

上述親脂性陽(yáng)離子共聚物中疏水端磷脂和dp-cpg共聚物中疏水端磷脂均可通過疏水作用組裝到所述納米載體表面。

本技術(shù)方案中聚乙二醇(peg)的分子量范圍為500~5000da,優(yōu)選分子量為2000,分子量的單位為道爾頓。

本技術(shù)方案中步驟b中制得的納米載體負(fù)載親脂性陽(yáng)離子共聚物和免疫佐劑共聚物的順序不做限定,即可以先吸附親脂性陽(yáng)離子共聚物,待親脂性陽(yáng)離子共聚物負(fù)載于納米載體上后,再吸附免疫佐劑共聚物,使得免疫佐劑共聚物也負(fù)載于納米載體上,或者也可以先吸附免疫佐劑共聚物,待免疫佐劑共聚物負(fù)載于納米載體上后,再吸附親脂性陽(yáng)離子共聚物,使得親脂性陽(yáng)離子共聚物也負(fù)載于納米載體上;

具體地,納米載體負(fù)載親脂性陽(yáng)離子共聚物和免疫佐劑共聚物的方式如下:

納米載體負(fù)載親脂性陽(yáng)離子共聚物:將一定質(zhì)量的親脂性陽(yáng)離子共聚物加入一定濃度的納米載體溶液中,在室溫條件下攪拌10~18小時(shí)后,然后將混合溶液經(jīng)過離心處理,并采用三蒸水充分洗滌沉淀,洗去未負(fù)載到納米載體上的親脂性陽(yáng)離子共聚物,經(jīng)過上述操作將親脂性陽(yáng)離子共聚物負(fù)載于納米載體上。

納米載體吸附免疫佐劑共聚物:將一定質(zhì)量的免疫佐劑共聚物加入一定濃度的納米載體溶液中,在室溫條件下,搖床培養(yǎng)12~18小時(shí),然后將混合溶液經(jīng)過離心處理,并采用三蒸水充分洗滌沉淀,洗去未載到納米載體上的免疫佐劑共聚物,經(jīng)過上述操作將免疫佐劑共聚物負(fù)載于納米載體上。

技術(shù)方案3:

線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物的應(yīng)用,通過瘤內(nèi)給藥或者靜脈給藥至生物體內(nèi),瘤內(nèi)給藥2~6小時(shí)或者靜脈給藥18~24小時(shí)后,采用任一種波長(zhǎng)在620~1100nm范圍內(nèi)的激光中照射腫瘤部位,照射時(shí)間優(yōu)選為5~20分鐘,照射激光的功率密度優(yōu)選為0.25~2w/cm2。

作為優(yōu)選實(shí)施方式,近紅外激光的波長(zhǎng)為808nm;

通過上述操作可實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)光學(xué)治療(釋放單態(tài)氧和產(chǎn)生光熱效應(yīng))的效果,極大提高腫瘤治療效率。

本發(fā)明提供的納米復(fù)合藥物可用于治療的癌癥包括但不限于生物體器官表面或者內(nèi)部出現(xiàn)的各種實(shí)體瘤,包括:皮膚癌、惡性黑色素瘤、鼻咽癌、食道癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、喉癌、甲狀腺癌,舌癌,前列腺癌、陰莖癌、睪丸腫瘤,陰道惡性腫瘤、外陰惡性腫瘤等。

相比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果如下:

本發(fā)明利用碳基納米粒子的平面結(jié)構(gòu)和極大的比表面積,通過π-π共軛和疏水作用對(duì)光敏劑、免疫佐劑共聚物和親脂性陽(yáng)離子共聚物高效共載,構(gòu)建了一種集光學(xué)治療和免疫治療于一體的線粒體靶向型復(fù)合藥物。通過納米載體的增強(qiáng)滲透和epr效應(yīng)滯留在生物體腫瘤部分,進(jìn)一步地,親脂性陽(yáng)離子賦予納米復(fù)合藥物亞細(xì)胞器定位功能,進(jìn)而在近紅外激光刺激下,光敏劑啟動(dòng)活性氧自由基介導(dǎo)的線粒體凋亡途徑,顯著提高了光動(dòng)力治療效應(yīng)、光熱效應(yīng)和腫瘤細(xì)胞的免疫原性,并在免疫佐劑發(fā)揮治療作用下,能夠進(jìn)一步有效激發(fā)機(jī)體的抗腫瘤免疫響應(yīng),達(dá)到抑制腫瘤的發(fā)展轉(zhuǎn)移并清除腫瘤的目的。

本發(fā)明納米復(fù)合藥物具有高效、低毒、釋藥可控的優(yōu)勢(shì),聯(lián)合光學(xué)治療和免疫治療綜合高效治療腫瘤,并原位刺激機(jī)體免疫抗腫瘤應(yīng)答,使得機(jī)體產(chǎn)生腫瘤特異性免疫力,也有利于減少光敏劑的劑量,進(jìn)一步降低其毒副作用。

本發(fā)明納米復(fù)合藥物給藥具有時(shí)空可控性,治療時(shí)采用波長(zhǎng)在生物組織近紅外透明窗口范圍內(nèi)的激光,能夠使用較低劑量光敏劑即可實(shí)現(xiàn)激光猝發(fā)下良好的腫瘤細(xì)胞殺傷效果,從而進(jìn)一步降低激光對(duì)正常組織造成危害的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明納米復(fù)合藥物制備條件溫和,在治療原位腫瘤甚至轉(zhuǎn)移腫瘤具有廣闊的前景,將會(huì)成為腫瘤聯(lián)合增敏治療的重要策略之一。

附圖說明

圖1為本發(fā)明納米復(fù)合藥物的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例制備得到dp-cpgodn共聚物在反應(yīng)物不同重量比下的非變性聚丙烯凝膠電泳結(jié)果。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例制備得到線粒體靶向型納米載體(以下簡(jiǎn)寫為gt)的熱重分析曲線。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例制得gt的水力粒徑表征圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例制得負(fù)載有dp-cpg共聚物的線粒體靶向型納米復(fù)合物(以下簡(jiǎn)寫為gt/dp-cpg納米復(fù)合物)的紫外-可見光吸收光譜圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例制得負(fù)載有dp-cpg共聚物和光敏劑ir820的線粒體靶向型納米復(fù)合物(以下簡(jiǎn)寫為gt/dp-cpg/ir820)的紫外-可見光吸收光譜圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例制得gt/dp-cpg/ir820的載藥率和包封率。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例分別制得gt/dp-cpg納米復(fù)合物和負(fù)載有cpgodn的線粒體靶向型納米復(fù)合物(以下簡(jiǎn)寫為gt/cpgodn納米復(fù)合物)的載藥率及包封率對(duì)比圖。

圖9為本發(fā)明實(shí)施例制得gt/dp-cpg/ir820和光敏劑ir820的體外單態(tài)氧產(chǎn)率對(duì)比圖,其中:圖a為光敏劑ir820激光照射不同時(shí)間下的單態(tài)氧熒光圖譜,圖b為本實(shí)施例制得gt/dp-cpg/ir820光敏劑激光照射不同時(shí)間下的單態(tài)氧熒光圖譜。

圖10為本發(fā)明實(shí)施例制得gt、光敏劑ir820、靶向型納米光敏藥物(以下簡(jiǎn)寫為gt/ir820)、gt/dp-cpg和gt/dp-cpg/ir820)的光熱曲線。

圖11為本發(fā)明實(shí)施例制得gt/dp-cpg/ir820的細(xì)胞攝取及亞細(xì)胞器定位的共聚焦熒光圖。

圖12為本發(fā)明采用elisa法檢測(cè)dp-cpg、gt和制得gt/dp-cpg的免疫刺激活性檢測(cè)結(jié)果圖;其中,圖(a)為dp-cpg、gt和gt/dp-cpg分別與raw264.7細(xì)胞孵育后檢測(cè)所得tnf-α的分泌水平對(duì)比圖;圖(b)為dp-cpg、gt和gt/dp-cpg分別與raw264.7細(xì)胞孵育后檢測(cè)所得tnf-γ的分泌水平對(duì)比圖。

圖13為本發(fā)明實(shí)施例制得gt/ir820與非靶向性納米光敏藥物(以下簡(jiǎn)寫為gp/ir820)的體外光療結(jié)果對(duì)比圖;其中,圖(a)為激光照射條件的細(xì)胞存活率結(jié)果圖,圖(b)為無光照條件的細(xì)胞存活率結(jié)果圖。

圖14為本發(fā)明實(shí)施例制得gt/dp-cpg/ir820的體內(nèi)抗腫瘤測(cè)試結(jié)果;其中,圖(a)為空白對(duì)照組、光照組、光敏劑ir820組、dp-cpg組、gt組、gt/ir820組+光照和gt/dp-cpg/ir820+光照組腫瘤的生長(zhǎng)曲線,圖(b)為療程結(jié)束后空白對(duì)照組、光照組、光敏劑ir820組、dp-cpg組、gt組、gt/ir820+光照組和gt/dp-cpg/ir820+光照組小鼠腫瘤重量比較結(jié)果圖;圖(c)為療程中空白對(duì)照組、光照組、光敏劑ir820組、dp-cpg組、gt組、gt/ir820+光照組和gt/dp-cpg/ir820+光照組的小鼠體重變化結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述:

如圖1所示為本發(fā)明納米光敏免疫復(fù)合藥物的結(jié)構(gòu)示意圖,采用片狀具有巨大表比面積的納米氧化石墨烯作為納米載體,同時(shí)納米氧化石墨烯自身具有免疫刺激效應(yīng),能夠顯著激活巨噬細(xì)胞并引發(fā)促炎細(xì)胞因子的生產(chǎn),具有免疫佐劑的作用;通過采用由磷脂聚乙二醇衍生物分別對(duì)親脂性陽(yáng)離子和cpgodn共修飾形成親脂性陽(yáng)離子共聚物和dp-cpg共聚物,其中疏水端磷脂通過疏水作用與納米載體結(jié)合,使得親脂性陽(yáng)離子和cpgodn負(fù)載于納米載體表面,并且通過π-π堆積作用將光敏劑自組裝于水溶性碳基納米粒子表面。

實(shí)施例1:

一種線粒體靶向的納米光敏免疫復(fù)合藥物的制備方法:

本實(shí)施中磷脂采用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(以下簡(jiǎn)寫為dspe),親脂性陽(yáng)離子基團(tuán)采用苯基膦基團(tuán),具體地,含有苯基膦基團(tuán)的親脂性化合物采用5-羧基戊基三苯基溴化磷,光敏劑采用ir820,免疫佐劑采用cpgodn1826;

本實(shí)施中先將親脂性陽(yáng)離子共聚物負(fù)載于納米載體上制得靶向型納米載體(以下簡(jiǎn)寫為gt),然后再將免疫佐劑共聚物負(fù)載于gt上,最后負(fù)載光敏劑制得光敏免疫復(fù)合藥物;

以下為本實(shí)施例的具體操作:

步驟1:合成親脂性陽(yáng)離子共聚物dspe-peg-tpp及dp-cpg共聚物;

制備親脂性陽(yáng)離子共聚物:

精確稱取20.0mg5-羧基戊基三苯基溴化磷溶解于0.5ml氯仿中,磁力攪拌使得5-羧基戊基三苯基溴化磷充分溶解,然后加入29.5mg1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(edc)、17.5mgn-羥基丁二酰亞胺(nhs)和0.05ml三乙胺,在室溫下反應(yīng)4小時(shí),再加入25.0mg氨基修飾的二硬脂?;字R掖及肪垡叶佳苌?以下簡(jiǎn)稱為dspe-peg-nh2),磁力攪拌均勻,室溫下反應(yīng)24小時(shí),待反應(yīng)完成后,將混合溶液轉(zhuǎn)入旋蒸瓶中,在37℃下旋蒸蒸干,然后用2ml三蒸水溶解樣品,并置于2kda透析袋內(nèi)透析三天后,取出溶液,冷凍干燥,稱重,密封保存,得到親脂性陽(yáng)離子共聚物;

本實(shí)施例通過紫外分光光度表征并計(jì)算dspe-peg的tpp的接枝率約為80%(w/w%);

制備dp-cpg共聚物:

采用10mmph為8的tris-hcl緩沖液分別溶解巰基功能化的cpgodn1826和馬來酰亞胺功能化的二硬脂?;字R掖及肪垡叶佳苌?以下簡(jiǎn)稱dspe-peg-mal)制得濃度為0.66mg/ml的cpgodn1826溶液和濃度為10.0mg/ml的dspe-peg-mal溶液;

分別取四份均為100μl的cpgodn1826溶液分別與6.6μl、13.2μl、33.0μl和66.0μldspe-peg-mal溶液混合于2ml棕色離心管,得到四組混合溶液;將四份混合溶液置于轉(zhuǎn)速為200rpm的搖床在室溫下反應(yīng)4小時(shí),待反應(yīng)結(jié)束后,使用3kd超濾管在轉(zhuǎn)速為8000rpm的條件下離心分離5分鐘,然后除去未反應(yīng)的cpgodn1826,超濾過后定容至100μl;

本實(shí)施例采用非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳表征邁克爾加成反應(yīng)得到由二硬脂?;字R掖及肪垡叶佳苌镄揎椀腸pgodn1826(以下簡(jiǎn)稱dp-cpg共聚物),如附圖2所示,當(dāng)cpgodn1826與dspe-peg-mal的質(zhì)量比為1:10時(shí)dp-cpg共聚物的產(chǎn)率為90%。

步驟2:合成gt;

取2.0ml濃度為0.5mg/ml分散均勻的納米氧化石墨烯(go)溶液,用1mnaoh溶液和1mhcl溶液調(diào)節(jié)上述溶液ph至7左右,然后加入1.0mg步驟1制得的dspe-peg-tpp,在室溫下攪拌過夜反應(yīng),然后將上述混合溶液在轉(zhuǎn)速為15000rpm的條件下離心分離30分鐘,然后用三蒸水洗滌三次去除未反應(yīng)物,再定容至2ml;

本實(shí)施例采用熱重分析法分析go和gt的重量變化,二者的差值則dspe-peg-tpp在go載體上的質(zhì)量百分比,如圖3所示,dspe-peg-tpp在溫度區(qū)間300~400攝氏度間,gt發(fā)生顯著失重,由此估算dspe-peg-tpp在gt中所占的質(zhì)量百分比為34%,經(jīng)過計(jì)算得到tpp負(fù)載率為12%;本實(shí)施例采用動(dòng)態(tài)光散射對(duì)gt粒徑進(jìn)行表征,如圖4所示,gt的水力直徑為200nm左右。

步驟3:負(fù)載免疫佐劑及光敏劑;

取0.5ml步驟2制得的濃度0.5mg/ml的gt溶液于棕色離心管中,加入20μl濃度為0.22mg/mldp-cpg共聚物溶液,然后將混合溶液置于轉(zhuǎn)速為200rpm恒溫?fù)u床,在室溫反應(yīng)12小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后,將溶液轉(zhuǎn)移到10.0ml離心管中,在轉(zhuǎn)速為15000rpm的條件下離心分離30分鐘,然后采用超純水反復(fù)洗滌三次以除去未負(fù)載上的dp-cpg共聚物,再用超純水定容至500ml,4℃儲(chǔ)存,得到納米氧化石墨烯上負(fù)載有dp-cpg共聚物和dspe-peg-tpp的納米復(fù)合物(以下簡(jiǎn)稱gt/dp-cpg納米復(fù)合物);

本實(shí)施例通過熒光探針fam標(biāo)記cpg,然后采用紫外可見光譜對(duì)gt/dp-cpg納米復(fù)合物表征,通過熒光發(fā)射光譜分別檢測(cè)上清中cpg的熒光強(qiáng)度,表征結(jié)果如圖5所示:通過紫外-可見吸收光譜檢測(cè)得納米復(fù)合藥物顯示有自由dspe-peg-cpg的熒光標(biāo)記探針fam在480nm處的特征吸收峰,表明dspe-peg-cpg的成功負(fù)載。

取4.0ml上述操作配制所得濃度為0.5mg/ml的gt/dp-cpg溶液,均分為八組,各組均置于10ml棕色離心管中,再向八組棕色離心管中分別加入體積分別為5μl、12.5μl、25μl、50μl、75μl、100μl、125μl和150μl濃度為1.0mg/ml的ir820溶液進(jìn)行混合,通過超聲分散使各組溶液充分混合均勻,將八組混合溶液均放置于轉(zhuǎn)速為200rpm的恒溫培養(yǎng)振蕩器中,在25℃下反應(yīng)12小時(shí),反應(yīng)結(jié)束后將所得的八組溶液分別轉(zhuǎn)移至八個(gè)1.5ml的棕色離心管中,均放置于同一高速離心機(jī)中,在15000rpm的條件下離心30分鐘,然后用超純水反復(fù)洗滌三次以除去未負(fù)載的光敏劑分子,最后用超純水定容至500l,4℃下儲(chǔ)存,即得到八組納米氧化石墨烯上負(fù)載有dp-cpg、dspe-peg-tpp和光敏劑ir820的納米復(fù)合物溶液(以下簡(jiǎn)稱gt/dp-cpg/ir820)。

本實(shí)施采用紫外可見光譜對(duì)gt/dp-cpg/ir820進(jìn)行表征,如圖6所示,可以看出:納米復(fù)合藥物的光譜圖中不但顯示有自由dspe-peg-dp-cpg的熒光標(biāo)記探針fam在480nm處的特征吸收峰,同時(shí)還顯示有ir820在近紅外區(qū)(680~980nm)的吸收峰,表明ir820的成功負(fù)載。

通過紫外光譜檢測(cè)所得八組納米復(fù)合藥物上清液中自由ir820的吸光度,利用標(biāo)準(zhǔn)曲線可以計(jì)算上清液中ir820的量,通過差減法得到連接至納米復(fù)合藥物上ir820的量,結(jié)果如圖7所示,從圖中可以看出最大載藥率可達(dá)到25%。

實(shí)施例2:

取0.5ml步驟2制得的濃度0.5mg/ml的gt溶液于棕色離心管中,加入20μl濃度為0.22mg/mlcpgodn1826溶液,然后將混合溶液置于轉(zhuǎn)速為200rpm恒溫?fù)u床,在室溫反應(yīng)12小時(shí);反應(yīng)結(jié)束后,將溶液轉(zhuǎn)移到10ml離心管中,在轉(zhuǎn)速為15000rpm的條件下離心分離30分鐘,然后采用超純水反復(fù)洗滌三次以除去未負(fù)載上的cpgodn1826,再用超純水定容至0.25ml,4℃儲(chǔ)存,得到納米氧化石墨烯上負(fù)載有cpgodn1826的納米復(fù)合物(以下簡(jiǎn)稱gt/cpgodn納米復(fù)合物);

為對(duì)比本實(shí)施例制得gt/cpgodn納米復(fù)合物和實(shí)施例1中步驟3制得gt/dp-cpg納米復(fù)合物的包封率(ee)和載藥率(dlr),本實(shí)施例通過熒光探針fam分別標(biāo)記兩種納米復(fù)合物溶液中的cpg,通過熒光發(fā)射光譜分別檢測(cè)兩種納米復(fù)合物溶液上清液中cpg的熒光強(qiáng)度,并利用標(biāo)準(zhǔn)曲線分別計(jì)算得到兩種納米復(fù)合物上清液中cpg的殘余量,通過差減法分別得到連接在gt/dp-cpg納米復(fù)合物和gt/cpgodn納米復(fù)合物上cpg的量,將測(cè)得的熒光強(qiáng)度值代入cpg的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計(jì)算cpg的濃度,分別通過以下公式計(jì)算gt/dp-cpg納米復(fù)合物和gt/cpgodn納米復(fù)合物上cpg的包封率(ee)和載藥率(dlr):

ee(%)=(起始投藥量-上清未負(fù)載藥物的量)/起始投藥量×100%

dlr(%)=(起始投藥量-上清未負(fù)載藥物的量)/納米復(fù)合物的量×100%

結(jié)果如圖8所示,gt/dp-cpg納米復(fù)合物的載藥率和包封率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于gt/cpgodn納米復(fù)合物的載藥率。

實(shí)施例3:

本實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例1制得gt/dp-cpg/ir820進(jìn)行光動(dòng)力-光熱性質(zhì)測(cè)試,主要通過以下方法進(jìn)行測(cè)評(píng):

(1)體外單線態(tài)氧產(chǎn)率測(cè)定:

本實(shí)施例采用綠色單線態(tài)氧探針(sosg)檢測(cè)gt/dp-cpg/ir820和光敏劑ir820的單線態(tài)氧產(chǎn)率;

檢測(cè)原理如下:無單線態(tài)氧存在時(shí),sosg分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移淬滅了生色團(tuán)的熒光,而存在單線態(tài)氧時(shí),sosg形成內(nèi)過氧化物,導(dǎo)致電子轉(zhuǎn)移發(fā)生改變,生色團(tuán)的熒光在530nm處得到恢復(fù)。因此,sosg在530nm處的熒光強(qiáng)度的上升量直接反映了單線態(tài)氧的產(chǎn)量。

單線態(tài)氧產(chǎn)率測(cè)定的具體操作如下:向1ml濃度為10μg/ml的gt/dp-cpg/ir820水溶液中,加入1μl單線態(tài)氧熒光探針sosg母液,混合均勻,混合溶液中sosg終濃度為2.5μm,測(cè)量混合溶液在530nm處的熒光強(qiáng)度;

然后采用波長(zhǎng)為808nm的激光以功率密度為0.5w/cm2的光強(qiáng)持續(xù)照射20分鐘,測(cè)量混合溶液經(jīng)光照后在530nm處的熒光強(qiáng)度;

通過分析圖9所示結(jié)果可以得到gt/dp-cpg/ir820和光敏劑ir820的單線態(tài)氧產(chǎn)生情況:光敏劑ir820和納米復(fù)合藥物gt/dp-cpg/ir820產(chǎn)生單線態(tài)氧的能力隨著光照時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸增強(qiáng),但在相同光照時(shí)長(zhǎng)下,納米復(fù)合藥物gt/dp-cpg/ir820的單線態(tài)氧產(chǎn)率相較于自由光敏劑ir820低,這是由于石墨烯載體與光敏劑ir820之間發(fā)生能量轉(zhuǎn)移所致,但本實(shí)施納米復(fù)合物gt/dp-cpg/ir820仍可進(jìn)一步用于光動(dòng)力治療。

(2)體外光熱性能檢測(cè):

將實(shí)施例1制得的gt配制成濃度為100μg/ml的溶液,將光敏劑ir820配制成濃度為10μg/ml的溶液,然后通過實(shí)施例1方法制備gt濃度為100μg/ml、光敏劑ir820濃度為10μg/ml的線粒體靶向型復(fù)合物gt/ir820;gt濃度為100μg/ml、dp-cpg濃度為2μg/ml的免疫復(fù)合物gt/dp-cpg;光敏劑ir820濃度為10μg/ml、dp-cpg濃度為2μg/ml的光敏免疫gt/dp-cpg/ir820;然后分別取上述制得溶液各一份,每一份均為0.2ml,加入到96孔板中,使用波長(zhǎng)為808nm的近紅外激光,在功率密度0.5w/cm2照射5分鐘,采用與計(jì)算機(jī)連接的熱電偶測(cè)試溶液溫度上升情況,并設(shè)置一組超純水的溫度上升作為對(duì)照;

如圖10所示,由于gt和光敏劑ir820在波長(zhǎng)范圍為700~1100nm的近紅外區(qū)域具有較強(qiáng)的吸收,所以兩者的光熱效應(yīng)均顯示出明顯地濃度依賴;在相同光照時(shí)長(zhǎng)下,復(fù)合藥物gt/ir820顯示出比載體和ir820增強(qiáng)的光熱效應(yīng),可進(jìn)一步用于光熱治療。

實(shí)施例4:

本實(shí)施例通過以下操作檢測(cè)本發(fā)明實(shí)施例1制得gt/dp-cpg/ir820的亞細(xì)胞器定位能力:

采用1640培養(yǎng)基培養(yǎng)小鼠乳腺癌細(xì)胞emt-6(以下簡(jiǎn)稱emt6),將處于生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期的emt6細(xì)胞接種于35mm的玻璃底培養(yǎng)皿(密度為6.5×104個(gè)/孔),培養(yǎng)24小時(shí);然后將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1制得濃度為200μg/ml的gt/dp-cpg/ir820納米復(fù)合藥物加至兩組培養(yǎng)皿,兩組培養(yǎng)皿中相應(yīng)的dp-cpg的終濃度均為4μg/ml,相應(yīng)的ir820的終濃度均為35μg/ml,然后將兩組培養(yǎng)皿置于二氧化碳孵箱中繼續(xù)培養(yǎng)2小時(shí)和4小時(shí);

孵育結(jié)束后采用pbs溶液將細(xì)胞洗滌三遍,細(xì)胞加入溶酶體探針(lyso-trackergreen,ltg)工作液(200nm)或線粒體探針(mito-trackergreen,mtg)染色工作液(200nm),孵育30分鐘;去除染液,用pbs洗滌三次,室溫條件用4%的多聚甲醛溶液固定20分鐘,再用pbs洗滌三次,向每個(gè)培養(yǎng)皿中加入1.0ml的細(xì)胞核染液(dapi染液),室溫下進(jìn)行避光染色5分鐘后,棄掉dapi染液,用pbs緩沖液再次反復(fù)清洗三次;最后加入1mlpbs緩沖液浸沒細(xì)胞,將其置于激光共聚焦顯微鏡下觀察,設(shè)置dapi的激發(fā)波長(zhǎng)為405nm,在該激發(fā)波長(zhǎng)下dapi呈現(xiàn)藍(lán)色熒光,ir820的激發(fā)波長(zhǎng)分別為630nm,在該激發(fā)波長(zhǎng)下dapi呈現(xiàn)紅色熒光,lysotrackergreen和mito-trackergreen激發(fā)波長(zhǎng)為488nm,在該激發(fā)波長(zhǎng)下dapi呈現(xiàn)綠色熒光,得到如圖11(a)所示結(jié)果gt/dp-cpg/ir820與細(xì)胞孵育2小時(shí)后,ir820的紅色熒光和ltg的綠色熒光重合成黃色熒光,而孵育4小時(shí)后,ir820的紅色熒光和ltg的綠色熒光不重合,表明gt/dp-cpg/ir820在2小時(shí)存在與細(xì)胞溶酶體中,而在4小時(shí)逃離溶酶體;如圖12(b)所示gt/dp-cpg/ir820與細(xì)胞孵育2小時(shí)后,ir820的紅色熒光和mtg的綠色熒光不重合,而孵育4小時(shí)后,ir820的紅色熒光和mtg的綠色熒光重合成黃色熒光,表明gt/dp-cpg/ir820在2小時(shí)未位于線粒體上,而4小時(shí)則與線粒體共定位。

上述結(jié)果顯示了納米復(fù)合物的細(xì)胞攝取和亞細(xì)胞器定位情況,可以看出:gt/dp-cpg/ir820能夠較好的被細(xì)胞攝取,并且具有較好的溶酶體逃逸能力,2小時(shí)內(nèi)分布在細(xì)胞的溶酶體,4小時(shí)后逃離溶酶體定位于線粒體中。本實(shí)施例能夠說明納米復(fù)合藥物gt/dp-cpg/ir820具有很好的線粒體靶向定位作用。

實(shí)施例5:

本實(shí)施例通過以下操作檢測(cè)本發(fā)明實(shí)施例1制得gt/dp-cpg納米免疫復(fù)合物的免疫刺激能力:

將小鼠單核巨噬細(xì)胞raw264.7接種于96孔板(密度為1×105個(gè)/孔),用細(xì)胞培養(yǎng)液稀釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1制得濃度為1mg/ml的gt/dp-cpg納米復(fù)合物至[gt]為100μg/ml,[dp-cpg]為2.0μg/ml,然后加入孔中,繼續(xù)培養(yǎng)8小時(shí)后收集上次清液,用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(elisa)試劑盒測(cè)定tnf-α的分泌水平;與細(xì)胞孵育24小時(shí)后再次收集上次清液,用elisa試劑盒測(cè)定ifn-γ的分泌水平;

如圖12所示為gt/dp-cpg納米復(fù)合物在細(xì)胞攝取后誘導(dǎo)分泌白細(xì)胞介素tnf-α、ifn-γ的結(jié)果。結(jié)果顯示:石墨烯納米載體本身和do-cpg會(huì)使細(xì)胞產(chǎn)生一定水平的促炎細(xì)胞因子,而根據(jù)實(shí)施例1制得的中g(shù)t/dp-cpg納米復(fù)合物則顯示出非常顯著的促炎細(xì)胞因子分泌水平。

實(shí)施例6:

本實(shí)施例通過以下操作測(cè)定gt/ir820與gp/ir820體外靶向腫瘤光療效果:

將小鼠乳腺癌emt6細(xì)胞接種在96孔板中,細(xì)胞密度為104個(gè)/孔,取負(fù)載有相同質(zhì)量光敏劑的gp/ir820和gt/ir820分別分散于相同體積dmem培養(yǎng)液,加入96孔板中,gt終濃度為100μg/ml,ir820終濃度分別為0,2.5,5,10,15μg/ml,共培養(yǎng)4小時(shí)后,棄去孔板中含有納米復(fù)合物的舊培養(yǎng)液,用pbs緩沖液反復(fù)清洗三次,向孔板中加入新鮮的細(xì)胞培養(yǎng)液;

采用波長(zhǎng)為808nm激光在功率密度為0.5w/cm2下分別照射每個(gè)孔5分鐘,激光處理結(jié)束后,將培養(yǎng)板放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)24小時(shí);吸出孔板中舊培養(yǎng)液,用pbs緩沖液反復(fù)清洗三次,再向每孔中加入100μlcck8工作液,將培養(yǎng)板置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)45分鐘;打開酶標(biāo)儀預(yù)熱,設(shè)置參數(shù)后將孔板放置于酶標(biāo)儀中,檢測(cè)細(xì)胞在450nm處的吸光度(od值)并計(jì)算細(xì)胞存活率。

通過納米光敏復(fù)合物處理過的細(xì)胞的活細(xì)胞與空白對(duì)照液的活細(xì)胞相比的百分?jǐn)?shù)表示細(xì)胞毒性。

如圖13為靶向性光敏復(fù)合藥物gt/ir820和非靶向性gp/ir820的體外抗腫瘤效應(yīng)圖,兩者對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷能力具有濃度依賴性,與自由ir820相比,靶向性光敏復(fù)合藥物gt/ir820比非靶向性gp/ir820具有更強(qiáng)的體外抗腫瘤效應(yīng);例如,結(jié)合ir820(10μg/ml)的gp/ir820復(fù)合物可將細(xì)胞存活率由自由ir820的58%降低到30%;而ir820(10μg/ml)攜載到靶向性載體上后,細(xì)胞的存活率進(jìn)一步下降到19%,具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,這充分說明線粒體靶向性載體能夠顯著增強(qiáng)腫瘤光療效果。

實(shí)施例7:

本實(shí)施例通過以下操作研究納米光敏免疫復(fù)合藥物體內(nèi)聯(lián)合抗腫瘤效果,包括以下步驟:

步驟1:選用多只5~6周齡,體重18~22g的雌性balb/c小鼠,將emt6細(xì)胞接種于balb/c小鼠右腿后背部,接種大約一周左右,待接種腫瘤長(zhǎng)到一定大小時(shí)得到所需異種移植荷瘤小鼠模型;

步驟2:將接種腫瘤成功的小鼠隨機(jī)分為7組,分別記為1~7組,標(biāo)記第1組為生理鹽水組,第2組為生理鹽水加激光照射組,第3組為gt組,第4組為ir820組,第5組為dp-cpg組,第6組為gt/ir820加激光照射組,第7組為gt/dp-cpg/ir820加激光照射組;

步驟3:標(biāo)記3~7組的藥物采用實(shí)施例1制得藥物,將其分別溶解分散于生理鹽水中制成各組所用藥品溶液,給藥方式采用瘤內(nèi)注射,生理鹽水的劑量為50μl/只,cpgodn的劑量為10μl/只,ir820劑量為50μl/只,gt/ir820和gt/cpg/ir820的劑量為100μl;

將小鼠脫毛,暴露出光照區(qū),給藥后2小時(shí),使用功率密度為0.5w/cm2,波長(zhǎng)為808nm的近紅外激光照射第2組、第6組和第7組小鼠的腫瘤部位10分鐘,同時(shí)用紅外熱像儀檢測(cè)腫瘤部位的溫度變化,隔日通過游標(biāo)卡尺測(cè)量腫瘤兩個(gè)維度的大小,檢測(cè)荷瘤鼠的體重;

本實(shí)驗(yàn)各組小鼠給藥為每周給藥一次,一共給3次藥,觀察記錄各組腫瘤大小、小鼠體重變化情況,第22天,處死小鼠,分離出瘤塊并稱重。

腫瘤體積計(jì)算公式如下:

v=wl2/2

其中,w代表腫瘤的長(zhǎng)徑,l代表腫瘤的短徑。

圖14顯示了實(shí)施例六的體內(nèi)聯(lián)合抗腫瘤結(jié)果,從圖中可以看出:與gt/ir820處理組和dp-cpg處理組相比,納米光敏免疫復(fù)合物gt/dp-cpg/ir820表現(xiàn)出極為明顯的腫瘤抑制效果,最終腫瘤體積和重量最?。徊⑶以谡麄€(gè)治療過程中,小鼠的體重?zé)o明顯變化,表明gt/dp-cpg/ir820具有很好的生物安全性。

以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了闡述,但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式,上述具體實(shí)施方式僅僅是示意性的,而不是限制性的,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可做出很多形式,這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。

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