层状磁性荧光多功能纳米载药粒子制造技术

本发明专利技术涉及一种层状磁性荧光多功能纳米载药粒子，该载药粒子是以右旋糖酐‑磁性层状复合氢氧化物‑氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统为治疗药物，以水溶性近红外CdHgTe量子点为荧光示踪剂，经静电复合技术组装而成。本发明专利技术多功能纳米载药粒子具有超长的荧光寿命、足够宽的Stock’s位移及理想的细胞成像能力，有良好的水溶性、生物相容性及细胞核靶向转运特性；可通过改变外加磁场强度、作用方向调控成像及化疗效果，适用于诊疗一体化研究及临床医学实践。本发明专利技术是新型诊疗一体化药物制剂研发生产的前期核心技术，具有功能设计精准、产品衍生面广、工艺流程快捷、成本低廉等特点。

Layered magnetic fluorescence multifunctional nanoparticle loaded drug particles

The present invention relates to a multifunctional layered magnetic fluorescence nanoparticle, which is assembled by electrostatic composite technology using dextran, magnetic layered composite hydroxide and fluorouracil magnetic sustained-release drug delivery system as therapeutic drug, water-soluble near infrared CdHgTe quantum dots as fluorescent tracer. The multi-functional nano-drug-loaded particles of the invention have super long fluorescence lifetime, enough wide Stock's displacement and ideal cell imaging ability, good water solubility, biocompatibility and nuclear targeting transport characteristics, and can adjust imaging and chemotherapy effects by changing the external magnetic field intensity and direction of action, and are suitable for the integration of diagnosis and treatment. Chemical research and clinical practice. The invention is the core technology in the early stage of the development and production of new integrated diagnostic and therapeutic pharmaceutical preparations, and has the characteristics of precise functional design, wide product derivation, fast process and low cost.

【技术实现步骤摘要】
层状磁性荧光多功能纳米载药粒子
本专利技术涉及药剂学领域诊疗一体化给药技术中磁性层状复合氢氧化物（MagneticLayeredDoubleHydroxides，MLDH）给药系统与生物量子点的纳米组装及其在靶向转运和生物成像中的应用，具体涉及一种层状磁性荧光多功能纳米载药粒子。
技术介绍
基于肿瘤治疗及生物成像目的而研发的磁性荧光多功能纳米粒子，不仅能将药物靶向转运到肿瘤组织，而且能提供肿瘤微环境、靶细胞传输及治疗效果的直观信息。量子点具有背景干扰低、组织穿透力强等光学成像优势，广泛用于体内、内荧光标记及生物成像；生物量子点与磁性药物的多功能组装是推动现代给药系统及纳米医学发展的重要方式。国内外目前已研发的磁性荧光多功能粒子，主要是以铁磁氧化物为中心搭建的核壳构造式纳米组装体。例如，Fe3O4/CdTe纳米粒子在室温下表现黄绿色荧光和磁响应性能，通过化学组装可实现药物的靶向转运及光学成像；有人曾将Fe3O4掺杂CdTe量子点的纳米粒与药物阿霉素混合，用羧甲基壳聚糖包裹制成核壳结构，并在壳层嫁接叶酸分子，通过细胞成像研究叶酸-受体介导的胞吞作用机制。但在现有的磁性荧光粒子中，Fe3O4只起磁感应作用，负载治疗药物、与量子点或荧光分子结合都需要依靠对Fe3O4嫁接有机聚合物才能实现，因此，这类粒子制作的工艺过程复杂、组装效果不佳，诊疗一体化功能的实现度低。磁性层状复合氢氧化物（MagneticLayeredDoubleHydroxides，MLDH）从结构上集成Fe(OH)x的顺磁性与LDH的药物缓控释作用，能插层组装药物、层板表面可与负电性光学或生物活性分子静电结合，具有面径比大、正电富集及容易跨越深层生物屏障的转运优势；因此，以MLDH为载体替代Fe3O4构建层状磁性荧光粒子，将对诊疗一体化平台的纳米组装产生深远影响。
技术实现思路
本专利技术旨在为诊疗一体化研究及临床应用提供一种新的磁性荧光粒子，实现靶向治疗与成像功能的整合，构建层状磁性荧光多功能纳米载药粒子。为实现本专利技术目的所采取的技术方案为：本专利技术层状磁性荧光多功能纳米载药粒子是以右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统（DMF）为治疗药物，以水溶性近红外CdHgTe量子点为荧光示踪剂，经静电复合技术组装而成；解决DMF@CdHgTe系统构建的工艺问题，用细胞生物学技术验证系统的细胞核靶向转运及光学成像功能。该纳米组装体的特点是以巯基丙酸修饰的掺汞CdTe水溶性量子点为荧光源，以DMF磁性缓释系统为治疗药物，将药物Fu插层组装于MLDH层间通道、将量子点结合到MLDH及DMF层表，是一种具有特殊构造及癌细胞核靶向转运性能的层状磁性荧光粒子。具体工艺措施如下：所述右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统占纳米组装原料配比的75%～25%，采用共沉淀－离子交换－溶剂转换技术合成（具体工艺可参见中国专利ZL2009101173717及苟国敬等“右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶”给药系统的超分子组装与磁靶向缓释作用，药学学报，2011，46卷11期）。所述水溶性近红外CdHgTe量子点采用水相一锅法合成，具体工艺为：a、将Cd(NO3)2用水溶解，澄清，在N2流通、室温及300rpm磁搅拌条件下除氧，然后按照摩尔比Cd2+/Hg2+=1：0.03~0.06的比例，将Hg(NO3)2溶液加入其中，分散均匀，再按照摩尔比Cd2+/巯基丙酸=1~2的比例加入巯基丙酸溶液，原位反应，调pH至6.0～9.0，制成Cd2+-Hg2+-巯基丙酸前体溶液；b、按摩尔比Te/NaBH4=1:1.8~2.2称取Te粉和NaBH4固体，加水溶解，在N2流通、50℃恒温及300rpm磁搅拌条件下反应至Te粉消失，制成NaHTe浆料；c、按摩尔比Cd2+/NaHTe=1：0.10~0.130的比例，将步骤b制得的NaHTe热浆料，加入到步骤a所制的Cd2+-Hg2+-巯基丙酸前体溶液中，在N2保护、100℃恒温及300rpm磁搅拌条件下反应至液相的荧光强度不再上升；d、反应浆料静置、陈化后，加无水乙醇沉降、分离，弃取上清液，在常温、5000rpm条件下离心分离，所得固相样品用无水乙醇洗涤，真空干燥即可。所述过程a中，所述除氧时间为30~45min，原位反应时间30～60min，调节pH用浓度为2.0mol/LNaOH溶液。所述过程d中，所述反应浆料静置、陈化时间50~70min，用无水乙醇洗涤2～3次，真空干燥条件为65～80℃、0.085MPa。所述静电复合技术组装的工艺过程为：a、将水溶性近红外CdHgTe量子点和右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统按照50%～75%：50%～25%的质量配比混合、研磨；b、用无水乙醇悬浮、分散步骤a所制的混合粉末，然后将混悬液超声分散、磁分离，离心分离，无水乙醇洗涤，真空干燥即可。所述超声分散是指将混悬液放置到超声水浴中，在30～50℃温度超声振荡1～3h。所述磁分离是指用磁铁吸附超声分散后混悬液中的磁性固态物质，倾弃液相除去未结合的CdHgTe量子点。所述无水乙醇洗涤固相样品2～3次。所述真空干燥条件为50～60℃、0.085MPa。本专利技术将近红外生物量子点与磁靶向缓控释给药系统“Dextran-Magneticlayereddoublehydroxide-Fluorouracilsystem（DMF）”相结合，整合药物的磁靶向转运、缓控释化疗与荧光光学成像功能，针对诊疗一体化医学应用提供新型纳米结构平台及相应的技术支持。本专利技术克服了现有磁性荧光多功能粒子中传统载体Fe3O4无法直接结合与控制药物释放的技术瓶颈，利用MLDH的细胞转运特性及生物量子点的荧光标记功能，实现对肿瘤细胞或肿瘤微环境的成像与同步治疗。本专利技术的特点是：通过巯基丙酸作配体和前体稳定剂，用水相一锅法合成水溶性CdTe量子点；少量的Hg2+掺杂使量子点的发射波长红移，满足体内光学成像要求。以Fe3+与Fe2+共沉淀的水镁石型正电性MLDH为载体制备DMF磁靶向给药系统；通过研磨分散和超声扩散完成两组纳米粒子的均匀混合与吸附分配平衡，基于静电吸附机制制取层状磁性荧光粒子，省缺了传统Fe3O4多功能粒子组装过程所需的大量有机链接反应，极大地降低了多功能嫁接难度。利用细胞转运性能优异的DMF药物作水溶性量子点的基架，保持了给药系统的磁靶向与缓释化疗功能，以及层状构架易穿越深层屏障的优势；量子点的均匀分布及静电结合使DMF系统的外层板获得光致荧光发射的功能，显著提高多功能粒子的细胞传输效率及细胞核靶向性，实现靶向治疗与转运成像功能的整合。本专利技术多功能纳米载药粒子具有超长的荧光寿命、足够宽的Stock’s位移及理想的细胞成像能力，有良好的水溶性、生物相容性及细胞核靶向转运特性；可通过改变外加磁场强度、作用方向调控成像及化疗效果，适用于诊疗一体化研究及临床医学实践。本专利技术是新型诊疗一体化药物制剂研发生产的前期核心技术，具有功能设计精准、产品衍生面广、工艺流程快捷、成本低廉等特点。附图说明图1不同配比CdHgTe@DMF复合物的荧光光谱；图2CdHgTe量子点和CdHgTe@DMF层状磁性荧光纳米粒子的光致发光及磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层状磁性荧光多功能纳米载药粒子，其特征在于该载药粒子是以右旋糖酐‑磁性层状复合氢氧化物‑氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统为治疗药物，以水溶性近红外CdHgTe量子点为荧光示踪剂，经静电复合技术组装而成。

【技术特征摘要】
1.一种层状磁性荧光多功能纳米载药粒子，其特征在于该载药粒子是以右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统为治疗药物，以水溶性近红外CdHgTe量子点为荧光示踪剂，经静电复合技术组装而成。2.按权利要求1所述的层状磁性荧光多功能纳米载药粒子，其特征在于，所述右旋糖酐-磁性层状复合氢氧化物-氟尿嘧啶磁性缓控释给药系统占纳米组装原料配比的75%～25%，采用共沉淀－离子交换－溶剂转换技术合成。3.按权利要求1所述的层状磁性荧光多功能纳米载药粒子，其特征在于，所述水溶性近红外CdHgTe量子点采用水相一锅法合成，具体工艺为：a、将Cd(NO3)2用水溶解，澄清，在N2流通、室温及300rpm磁搅拌条件下除氧，然后按照摩尔比Cd2+/Hg2+=1：0.03~0.06的比例，将Hg(NO3)2溶液加入其中，分散均匀，再按照摩尔比Cd2+/巯基丙酸=1:1~2的比例加入巯基丙酸溶液，原位反应，调pH至6.0～9.0，制成Cd2+-Hg2+-巯基丙酸前体溶液；b、按摩尔比Te/NaBH4=1:1.8~2.2称取Te粉和NaBH4固体，加水溶解，在N2流通、50℃恒温及300rpm磁搅拌条件下反应至Te粉消失，制成NaHTe浆料；c、按摩尔比Cd2+/NaHTe=1：0.10~0.130的比例，将步骤b制得的NaHTe热浆料，加入到步骤a所制的Cd2+-Hg2+-巯基丙酸前体溶液中，在N2保护、100℃恒温及300rpm磁搅拌条件下反应至液相的荧光强度不再上升；d、反应浆料静置、陈化后，加无水乙醇沉降、分离，弃取上清液...

【专利技术属性】
技术研发人员：苟国敬，姚惠琴，金学琴，王锐，左玲霞，曹菊琴，
申请(专利权)人：宁夏医科大学，
类型：发明
国别省市：宁夏,64