聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子、制備及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子及其制備方法，屬于復(fù)合納米粒子制備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于易于操作和時空可控，近紅外光和納米粒子共同調(diào)控的光熱治療技術(shù)已在癌癥治療中受到廣泛關(guān)注，并在臨床中應(yīng)用。相比傳統(tǒng)的治療方式，光熱治療有以下優(yōu)點:
1.人體組織對近紅外光(NIR)的散射作用和吸收很弱，這使得NIR對人體組織有更長的穿透距離；2.通過實體瘤的高通透性和滯留效應(yīng)可以使光熱治療試劑在腫瘤組織聚集；3.光熱效應(yīng)可以增強光熱治療試劑對腫瘤組織的穿透作用，并促進癌細胞對光熱治療試劑的包吞作用。
[0003]經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索，Hongwei Duan等人在題目〈B1degradable TheranosticPlasmonic Vesicles of Amphiphilic Gold Nanorods〉(兩親性金納米棒制備的診斷治療用生物可降解表面等離子體囊泡)論文中報道了通過自組裝的方法制備具有光熱轉(zhuǎn)換性能的納米粒子。(參見文獻:Jibin Song, Lu Pu, Jiajing Zhou, Bo Duan, and HongweiDuan*, ACS Nano, 2013, 7, 9947-9960.) 0Yong-Min Huh和 Seungjoo Haam等人在題目〈SmartDrug-Loaded Polymer Gold Nanoshells for Systemic and Localized Therapy of HumanEpithelial Cancer〉(用于人表皮癌治療的智能聚合物載藥金殼的制備)論文中報道了通過金種法制備具有光熱轉(zhuǎn)換性能的納米粒子。但以上方法步驟復(fù)雜，且需要加入有毒的還原劑。這限制了納米粒子在臨床上的進一步應(yīng)用。(參見文獻:Jaemoon Yang, JaewonLee, Jinyoung Kang, Seung Jae Oh, Hyun-Ju Ko, Joo-Hiuk Son,Kwangyeol Lee, Jin-SuckSuh, Yong-Min Huh, *andSeungjoo Haam*, Adv.Mater.2009, 21, 4339 - 4342)。
[0004]由此可見，優(yōu)化設(shè)計光熱轉(zhuǎn)換性能的納米粒子，發(fā)展綠色制備方法，以及簡化制備過程對于癌癥協(xié)同治療體系(光熱治療和化療一體化)的研究有重要作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子及其制備方法。
[0006]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子由聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸與金復(fù)合而成，且金與聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸的重量比為0.2?0.6 (是以單質(zhì)金的質(zhì)量計)，金通過Au-S配位作用鑲嵌在聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸內(nèi)部。該聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子可以通過疏水相互作用負(fù)載抗癌藥物。
[0008]聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的制備方法，包括以下步驟:
[0009](1)將聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸溶于二甲基甲酰胺中，再加入水后，進行透析，得到膠束溶液；
[0010](2)向膠束溶液中加入雙氧水(H202)，進行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后再次透析，得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束；
[0011](3)將氯金酸和聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束混合后，避光攪拌，得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子。
[0012]所述的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸的制備方法參見Chang-ming Dong等人在題目〈Comb-like poly(L-cysteine)derivatives with different sidegroups: synthesis via photochemistry and click chemistry, mult1-responsivenanostructures, triggered drug release and cytotoxicity> (通過光化學(xué)和點擊化學(xué)制備多重刺激響應(yīng)性刷型聚半胱氨酸，及其在藥物釋放中的應(yīng)用)論文中報道的方法制備。(參見文南犬:Xingjie ffu, Linzhu Zhou, Yue Su and Chang-Ming Dong*, PolymerChemistry, 2015, 6, 6857-6869.)。
[0013]步驟⑴中，二甲基甲酰胺與水的體積比為1:20?1:5。步驟⑵中H202的體積為二甲基甲酰胺體積的10%?20%。
[0014]步驟(2)中，反應(yīng)的條件為15?37°C反應(yīng)2?12小時。
[0015]步驟(1)與步驟(2)中，透析時所用的透析袋截留分子量為3500，且每次透析時間為24小時，用蒸餾水透析，期間換8次水。
[0016]步驟(3)中，氯金酸和聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束的質(zhì)量比1:0.8?
1: 2 ;氯金酸的濃度為5?20mg/mL，聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束的濃度為0.2?
0.5mg/mL。
[0017]步驟(3)中，避光攪拌的溫度是15?37°C，攪拌時間為4?48小時。
[0018]在該聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子內(nèi)部裝載包括阿霉素等在內(nèi)的抗癌藥物。
[0019]本發(fā)明的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子具有優(yōu)異的近紅外光熱轉(zhuǎn)換性能，為制備用于癌癥協(xié)同治療(光熱治療和化療一體化)的復(fù)合納米粒子體系提供了一種切實可行的途徑，具有重要的應(yīng)用前景。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0021](1)通過巰基和二硫鍵對氯金酸的還原作用和Au-S的配位作用，聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束既可還原氯金酸，又可以穩(wěn)定單質(zhì)金；
[0022](2)抗癌藥物阿霉素可以被裝載到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子內(nèi)部；
[0023](3)氯金酸還原過程中不需要還原劑；
[0024](4)反應(yīng)條件溫和，制備方法簡單。
【附圖說明】
[0025]圖1為聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的合成路線圖；
[0026]圖2為聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束的動態(tài)光散射圖譜；
[0027]圖3為聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的動態(tài)光散射圖譜；
[0028]圖4為實施例3中，聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子(480 μ g/mL)光照三圈下的升溫曲線圖(808nm，2W/cm2，5min)和光照第一圈后的降溫曲線圖。
【具體實施方式】
[0029]如圖1所示，聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的制備工藝，包括以下步驟:
[0030](1)將聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸溶于二甲基甲酰胺中，再加入水后，進行透析，得到膠束溶液；
[0031](2)向膠束溶液中加入H202，進行氧化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后再次透析，得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束；
[0032](3)將氯金酸和聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束混合后，避光攪拌，得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子。
[0033]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0034]實施例1
[0035]步驟一，將10mg聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸溶于2mL 二甲基甲酰胺中，緩慢加入18mL水后在截留分子量為3500的透析袋中透析24小時。
[0036]步驟二，透析結(jié)束后向膠束溶液中加入200 μ LH202，37 °C氧化反應(yīng)3小時候再次在截留分子量為3500的透析袋中透析24小時，最終得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束。
[0037]本實施例制得的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束的動態(tài)光散射圖譜如圖2所示，其數(shù)均粒徑為83±6nm，PDI為0.19 ±0.07。
[0038]實施例2
[0039]將30 μ L氯金酸和lmL聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束在25°C下避光攪拌24小時，得到聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子。
[0040]本實施例制得的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的動態(tài)光散射圖譜如圖3所示，其數(shù)均粒徑為119±10nm，PDI為0.25 ±0.05。
[0041]實施例3
[0042]對實施例2制得的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的光熱轉(zhuǎn)換作用進行測試。
[0043]200uL該含聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子溶液(480ug/mL)，在2W/cm2的808nm近紅外光照射，通過熱電偶探針，每隔30s記錄溶液的溫度，5分鐘后切斷光照，每隔30s記錄溶液的溫度。重復(fù)該過程3次。如圖4所示，溶液的溫度升高約25°C，且具有好的光熱穩(wěn)定性。
[0044]實施例4
[0045]聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸/金復(fù)合納米粒子的制備方法，包括以下步驟:
[0046](1)將聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸溶于二甲基甲酰胺中，再加入水后，二甲基甲酰胺與水的體積比為1:20，進行透析，透析時所用的透析袋截留分子量為3500，且每次透析時間為24小時，用蒸餾水透析，期間換8次水，得到膠束溶液；
[0047](2)向膠束溶液中加入H202，H202的體積為二甲基甲酰胺體積的10%，15°C下氧化反應(yīng)12小時，反應(yīng)結(jié)束后再次透析，透析時所用的透析袋截留分子量為3500，且每次透析時間為24小時，用蒸餾水透析，期間換8次水，得到濃度為0.2mg/mL的聚乙二醇-接枝-聚半胱氨酸交聯(lián)膠束；
[0048](3)將濃度為5mg/