一種用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊的藥物釋放及近紅外熒光追蹤藥物體內(nèi)分布的生物醫(yī)藥應(yīng)用。
技術(shù)背景
[0002]藥物追蹤對于藥代動(dòng)力學(xué)研宄尤其重要。而藥物在體內(nèi)循環(huán)過程中的實(shí)時(shí)追蹤往往受限于分析方法的空間分辨率或時(shí)間分辨率，如熒光成像采用的一般熒光探針發(fā)出可見光，難以穿透動(dòng)物組織，而核磁共振成像、CT、B超等成像方法采集數(shù)據(jù)需要較長時(shí)間，并非實(shí)時(shí)成像。而近紅外熒光成像法利用的近紅外熒光探針Ag2S納米顆粒在波長為808nm近紅外光激發(fā)下發(fā)出近紅外二區(qū)(IlOO-HOOnm)，均可穿透組織，而熒光成像本身即可瞬時(shí)成像，所得數(shù)據(jù)均為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，非常適合用于藥物在體內(nèi)循環(huán)過程的實(shí)時(shí)追蹤。
[0003]藥物運(yùn)輸研宄中靶向運(yùn)輸及可控釋放尤為重要。納米藥物膠囊本身可利用腫瘤組織的高通透性和高滯留性，經(jīng)過體內(nèi)循環(huán)過程，在腫瘤組織積累，被稱為被動(dòng)靶向。主動(dòng)靶向利用的是納米膠囊表面偶聯(lián)的多肽或其他識(shí)別腫瘤細(xì)胞表面蛋白的靶向分子，與腫瘤細(xì)胞特異結(jié)合時(shí)藥物膠囊在腫瘤組織富集并釋放藥物。而藥物的可控釋放則關(guān)系到其能否在有效殺滅癌細(xì)胞的同時(shí)不傷害正常組織細(xì)胞，對減輕癌癥治療副作用至關(guān)緊要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊及其制備方法，并將其應(yīng)用于體內(nèi)成像、癌癥治療、藥物追蹤的研宄中。
[0005]本發(fā)明所述的用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊的制備方法，其具體步驟為:
[0006]a.將0.2-2.0g聚琥珀酰亞胺加入20_50mL的N，N- 二甲基甲酰胺中，加熱至60-120°C保持1-4小時(shí)直至溶解；然后加入0.3-3.0mL油胺，保持60_120°C 4-8小時(shí)；最后加入甲醇使其沉淀，離心分離，然后將沉淀分散于2-10mL三氯甲烷中，得到油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液；
[0007]b.將 1-1Omg 聚(乙稀-乙二醇)，0.1-1.0mg疏水藥物，50-200 μ L 0.01-0.1mmoI/L近紅外熒光材料的三氯甲烷溶液，200-400 μ L油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液，200-800 μ L三氯甲烷以及8-15mL去離子水和50-100 μ L 0.05-0.2mmol/L NaOH水溶液混合，200-400W功率下超聲4-9min，得到的乳液在40-60°C下攪拌0.5-2.5h蒸發(fā)三氯甲烷；反應(yīng)結(jié)束后，離心洗滌，產(chǎn)物分散在l_5mL去離子水中得到納米膠囊溶液；
[0008]c.向ImL b步驟所得納米膠囊溶液中加入1-1Omg的1_(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽、1-1Omg的N-羥基琥珀酰亞胺及1-1Omg的靶向多肽，常溫下攪拌2_8小時(shí)，離心洗滌，沉淀重新分散到PH 7.4磷酸鹽緩沖溶液中即得用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊。
[0009]所述的疏水藥物為紫杉醇或喜樹堿。
[0010]所述的近紅外熒光材料為表面螯合油酸、油胺、或十二硫醇的Ag2Sm米顆粒，粒徑為3-10nm，激發(fā)光波長為808nm，發(fā)射光波長為1100_1400nm。
[0011]所述的靶向多肽為含有RGD三肽的肽鏈。可識(shí)別癌細(xì)胞表面過度表達(dá)的蛋白，可使納米膠囊定向運(yùn)輸?shù)侥[瘤位置。
[0012]上述合成的用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊在中性環(huán)境中穩(wěn)定存在，而在酸性環(huán)境中降解，藥物可從中釋放。
[0013]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明合成包裹有疏水抗癌藥物及Ag2S納米顆粒的，pH響應(yīng)(酸性環(huán)境中降解)的，直徑為70-150nm左右的用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊，在水相中分散性穩(wěn)定，在808nm光激發(fā)下，發(fā)出穩(wěn)定且強(qiáng)烈的近紅外二區(qū)熒光，可用于藥物在血液循環(huán)過程及其在腫瘤位置的實(shí)時(shí)追蹤；本發(fā)明中納米膠囊制備方法新穎簡單，與之前報(bào)道過的藥物運(yùn)輸載體比較，該藥物載體具有癌細(xì)胞靶向、PH響應(yīng)特性，可發(fā)出近紅外二區(qū)熒光，熒光信號(hào)強(qiáng)，可用于藥物實(shí)時(shí)追蹤及療效鑒定。
【附圖說明】
[0014]圖1為實(shí)施例1制備包裹有紫杉醇及Ag2S納米顆粒的納米膠囊的TEM照片；
[0015]圖2為實(shí)施例1制備包裹有紫杉醇及Ag2S納米顆粒的納米膠囊在pH5.0磷酸鹽緩沖溶液中培養(yǎng)24小時(shí)后的TEM照片；
[0016]圖3為實(shí)施例1包裹有紫杉醇及Ag2S納米顆粒的納米膠囊分別在pH7.4和pH5.0磷酸鹽緩沖溶液中紫杉醇釋放比例隨時(shí)間的變化；
[0017]圖4為實(shí)施例1包裹有紫杉醇及Ag2S納米顆粒的納米膠囊經(jīng)尾靜脈注射入小鼠體內(nèi)半小時(shí)后的近紅外熒光成像圖，激發(fā)光為808nm激光；
[0018]圖5為實(shí)施例1包裹有紫杉醇及Ag2S納米顆粒的納米膠囊經(jīng)尾靜脈注射入小鼠體內(nèi)5小時(shí)后的近紅外熒光成像圖，激發(fā)光為808nm激光；
[0019]圖6為實(shí)施例2包裹有喜樹堿的納米膠囊的TEM照片。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
[0021]a.油胺接枝聚琥珀酰亞胺的制備方法:
[0022]將1.6g聚琥珀酰亞胺(PSI)加入32mL N, N- 二甲基甲酰胺中加熱至80°C保持I小時(shí)直至溶解；然后加入2.1mL油胺，維持100°C 4小時(shí)；最后加入甲醇使其沉淀，離心分離，然后分散于8mL三氯甲烷，得到油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液；
[0023]b.利用油胺接枝聚琥珀酰亞胺將疏水的抗癌藥物及近紅外熒光示蹤材料包裹成納米膠囊:
[0024]將5mg聚(乙稀-乙二醇)，50 μ L 0.05mmol/L表面螯合油酸的Ag2S納米顆粒的三氯甲烷溶液，200 μ L油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液，1.0mg紫杉醇，600 μ L三氯甲烷以及1mL去離子水和50 μ L 0.lmmol/L NaOH水溶液混合；300W功率下超聲6min，得到的乳液在55°C下攪拌2小時(shí)蒸發(fā)三氯甲烷；反應(yīng)結(jié)束后，離心洗滌，產(chǎn)物分散在5mL去離子水中得到納米膠囊溶液；
[0025]c.納米膠囊偶聯(lián)靶向多肽:
[0026]向ImL b步驟所得納米膠囊溶液中加入7mgl-(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽EDC、Img N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)及Img含有RGD三肽的肽鏈，常溫下攪拌4小時(shí)，離心洗滌，沉淀重新分散到ImL pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液中。
[0027]步驟b制得的包裹有紫杉醇和Ag2S納米顆粒的納米藥物膠囊，大小約為70-150nm，其TEM照片如圖1所示。在去離子水或pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液中分散穩(wěn)定，在酸性的PH 5.0磷酸鹽緩沖溶液中，納米膠囊降解，其TEM照片如圖2所示。藥物紫杉醇可從中釋放。紫杉醇在不同pH值緩沖溶液中釋放隨時(shí)間變化如圖3所示。如圖4、圖5所示，所得納米藥物膠囊偶聯(lián)識(shí)別癌細(xì)胞的多肽后可靶向到腫瘤組織，膠囊中的Ag2S納米顆粒作為熒光示蹤試劑。
[0028]實(shí)施例2:
[0029]a.油胺接枝聚琥珀酰亞胺的制備方法:
[0030]將1.6g聚琥珀酰亞胺(PSI)加入32mL N, N- 二甲基甲酰胺中加熱至80°C保持I小時(shí)直至溶解；然后加入2.1mL油胺，維持100°C 4小時(shí)；最后加入甲醇使其沉淀，離心分離，然后分散于8mL三氯甲烷，得到油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液；
[0031]b.利用油胺接枝聚琥珀酰亞胺將疏水的抗癌藥物包裹成納米膠囊:
[0032]將5mg聚(乙稀-乙二醇)，50 μ L 0.05mmol/L表面螯合十二硫醇的Ag2S納米顆粒的三氯甲烷溶液，200 μ L 200mg/mL油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液，1.0mg喜樹堿，600 μ L三氯甲烷以及1mL去離子水和50 μ L 0.lmmol/L NaOH水溶液混合；300W功率下超聲6min，得到的乳液在55°C下攪拌2小時(shí)蒸發(fā)三氯甲烷；反應(yīng)結(jié)束后，離心洗滌，產(chǎn)物分散在5mL去尚子水中；
[0033]c.納米膠囊偶聯(lián)革巴向多肽
[0034]向ImL b步驟所得納米膠囊溶液中加入7mgl-(3_ 二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亞胺鹽酸鹽EDC、1mg N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)及1mg含有RGD三肽的肽鏈，常溫下攪拌4小時(shí)，離心洗滌，沉淀重新分散到ImL pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液中。
[0035]步驟b制得的包裹有喜樹堿納米藥物膠囊，大小約為70-150nm，其TEM照片如圖6所示，在去離子或pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液中分散穩(wěn)定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用近紅外熒光示蹤的PH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊的制備方法，其特征在于，其具體步驟為: a.將0.2-2.0g聚琥珀酰亞胺加入20-50mL的N，N- 二甲基甲酰胺中，加熱至60_120°C保持1-4小時(shí)直至溶解；然后加入0.3-3.0mL油胺，保持60_120°C 4-8小時(shí)；最后加入甲醇使其沉淀，離心分離，然后將沉淀分散于2-10mL三氯甲烷中，得到油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液； b.將1-1Omg 聚(乙稀-乙二醇)，0.1-1.0mg 疏水藥物，50-200 μ L0.01-0.1mmo I/L近紅外熒光材料的三氯甲烷溶液，200-400 μ L油胺接枝聚琥珀酰亞胺的三氯甲烷溶液，200-800 μ L三氯甲烷以及8-15mL去離子水和50-100 μ L0.05-0.2mmoI/LNaOH水溶液混合，200-400W功率下超聲4-9min，得到的乳液在40_60°C下攪拌0.5-2.5h蒸發(fā)三氯甲烷；反應(yīng)結(jié)束后，離心洗滌，產(chǎn)物分散在l_5mL去離子水中得到納米膠囊溶液； c.向ImLb步驟所得納米膠囊溶液中加入1-1Omg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽、1-1Omg的N-羥基琥珀酰亞胺及1-1Omg的靶向多肽，常溫下攪拌2_8小時(shí)，離心洗滌，沉淀重新分散到PH7.4磷酸鹽緩沖溶液中即得用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的疏水藥物為紫杉醇或喜樹堿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的近紅外熒光材料為表面螯合油酸、油胺、或十二硫醇的Ag2S納米顆粒，粒徑為3-10nm，激發(fā)光波長為808nm，發(fā)射光波長為 1100-1400nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的靶向多肽為含有RGD三肽的肽鏈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備得到的用近紅外熒光示蹤的PH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊在中性環(huán)境中穩(wěn)定存在，而在酸性環(huán)境中降解，藥物可從中釋放。
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域的一種用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊及其制備方法，并將其應(yīng)用于體內(nèi)成像、癌癥治療、藥物追蹤的研究中。本發(fā)明合成包裹有疏水抗癌藥物及Ag2S納米顆粒的，pH響應(yīng)(酸性環(huán)境中降解)的，直徑為70-150nm左右的用近紅外熒光示蹤的pH響應(yīng)的疏水藥物納米膠囊，在水相中分散性穩(wěn)定，在808nm光激發(fā)下，發(fā)出穩(wěn)定且強(qiáng)烈的近紅外二區(qū)熒光，可用于藥物在血液循環(huán)過程及其在腫瘤位置的實(shí)時(shí)追蹤；本發(fā)明中納米膠囊制備方法新穎簡單，與之前報(bào)道過的藥物運(yùn)輸載體比較，該藥物載體具有癌細(xì)胞靶向、pH響應(yīng)特性，可發(fā)出近紅外二區(qū)熒光，熒光信號(hào)強(qiáng)，可用于藥物實(shí)時(shí)追蹤及療效鑒定。
【IPC分類】A61K31-337, A61K47-42, A61K9-51, A61P35-00, A61K31-4745, A61K47-34, A61K49-00
【公開號(hào)】CN104721843
【申請?zhí)枴緾N201510174148
【發(fā)明人】汪樂余, 何倩, 黃盛
【申請人】北京化工大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月13日