具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法和用途，该靶向纳米磁粒是由OA‑Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara‑C溶液反应后得到的载药磁性纳米颗粒；其中，OA‑Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara‑C溶液的体积比为5‑10ml∶250‑5000μL。本发明专利技术Fe3O4@Ara‑C复合纳米磁粒是优良的磁感应剂、化疗药和MRI对比剂，为磁热疗、化疗、磁控靶向和影像学药物活体示踪提供了条件。

Targeted nanomagnetic particles with heating, chemotherapy and imaging functions and their preparation methods and Applications

The invention discloses a targeting nanomagnetic particle with heating, chemotherapy and imaging functions, and its preparation method and application. The targeting nanomagnetic particle is a drug-loaded magnetic nanoparticle obtained by the reaction of a Fe3O4 sol stabilized by OA Pluronic with an Ara_C solution, in which the volume ratio of the Fe3O4 sol stabilized by OA Pluronic to the Ara_C solution is 5_10ml:250_5000 ULL. The Fe3O4@Ara_C composite nanomagnetic particles of the invention are excellent magnetic inductive agents, chemotherapeutic agents and MRI contrast agents, providing conditions for magnetic hyperthermia, chemotherapy, magnetic targeting and in vivo tracing of imaging drugs.

【技术实现步骤摘要】
具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法和用途
本专利技术属于生物医学工程和纳米医学
，具体涉及一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法及其用途。
技术介绍
急性髓系白血病(acutemyeloidleukemia，AML)是一个具有高度异质性的疾病群，它可以由正常髓系细胞分化发育过程中不同阶段的造血祖细胞恶变转化而来，起源于不同阶段祖细胞的AML具有不同的生物学特征。最新的风险分析研究报告显示，自1990年以来，AML发病率呈逐年上升趋势，但AML具体发病机制尚不十分清楚。最近的四十余年来，AML的标准治疗方案没有明显变化，除急性早幼粒细胞白血病外，仍以蒽环类药物及阿糖胞苷(cytosinearabinoside，Ara-C)诱导治疗，再以Ara-C为主的化疗方案或骨髓移植进行巩固治疗。Ara-C是一种抗嘧啶类抗代谢药，能特异性作用于细胞周期的S期。其在细胞内，一方面在脱氧胞苷激酶(DeoxycytidineKinase，DCK)作用下，通过磷酸化生成活性产物三磷酸阿糖胞苷(Ara-CTP)，进而抑制DNA聚合酶，影响DNA合成，最终使细胞死亡，实现其细胞毒作用；另一方面，在胞苷脱氨酶(CytidineDeaminase，CDA)的作用下脱氨为相对无活性的尿嘧啶阿糖胞苷(Ara-U)和尿苷酸二钠阿糖胞苷(Ara-UMP)而失效，因此使Ara-CTP的数量减少，影响Ara-C的细胞毒效应。白血病细胞对Ara-C会产生原发或继发耐药，主要与药物转运摄取过程障碍和胞内代谢酶的异常相关，如DCK活性降低或缺乏，CDA活性增加等。临床上克服Ara-C耐药性的最有效措施是滴注大剂量Ara-C，一方面可提高Ara-C进入瘤细胞的速度及量，另一方面高浓度Ara-U可延缓细胞S期，增强DCK活力，促使Ara-C与DNA聚合酶结合，从而加强Ara-C的抗肿瘤作用。但是，提高Ara-C剂量的同时，毒副反应也随之增高，许多患者因为难以耐受的副反应而被迫放弃治疗。目前，临床上大约有40％-65％的患者经标准方案治疗后达到病情缓解，但是其中有85％的患者在随后2-3年内病情复发。因此，寻求新的有效药物剂型和治疗方法，开展对AML的综合治疗受到研究者的广泛关注。将肿瘤加热至41℃-46℃，使瘤细胞受热而死亡，用此种温度范围治疗恶性肿瘤的方法称为热疗(hyperthermia)。近年来，相继有学者发现热疗能加速诱导白血病细胞凋亡、逆转白血病细胞的多药耐药，提高白血病治疗的疗效。目前，肿瘤热疗技术早已广泛应用于临床，但常规热疗手段对肿瘤的升温无特异性，且定位困难，并受人体组织不均匀性及人体外形轮廓的影响，热能很难集中，分布不均匀，加之测温控温困难等原因导致升温不足而影响疗效或温度过高而使正常组织受损，因此限制了热疗在临床中的应用。磁性纳米粒子(magneticnanoparticles，MNPs)在交变磁场(alternatingmagneticfield，AMF)中可加热升温，并且易于被肿瘤细胞摄取，均匀分配到子代细胞中去，因而，其在肿瘤热疗方面的应用价值日益引起关注。早在1997年，德国学者就采用了纳米技术和磁感应技术相结合的方法即磁热疗治疗肿瘤，疗效显著，为肿瘤热疗提供了新的途径。磁热疗有其独特的优点：①基于磁性材料及其表面处理技术的发展，材料生物相容性问题很好解决；②磁热疗产生的温度能协同提高肿瘤化疗或放疗的疗效。上世纪70年代，磁控靶向药物传递系统(magnetictargetingdrugdeliverysystem，MTDDS)的概念被首次提出，该系统是以磁性材料为载体，结合抗肿瘤药物，通过外加磁场定位于肿瘤部位，控制磁性载体在体内定向运行至靶部位，释放药物发挥治疗作用。在磁性载体中，最具代表性、最有应用前途的是超顺磁性四氧化三铁(Fe3O4)MNPs，其不但具有磁感应加热功能，还是一种新型MRI对比剂，主要产生T2负性对比效应，具有如下特点:①每单位铁可以产生更多的信号改变，改善了传统MRI对比剂敏感性较低的缺点；②具有生物可降解性，可被细胞通过正常的生化代谢途径再利用或进入体内铁循环；③纳米级Fe3O4经普鲁士蓝染色等处理后，可方便病理组织学验证。纳米尺度的药物传输系统(drugdeliverysystem，DDS)在实现靶向性给药、降低药物的毒副作用、增加靶部位/非靶部位药物浓度比、延长药物在靶部位的停留时间、增加细胞的摄取和细胞内稳定性等方面表现出良好的应用前景，而这些对于普通药物分子因“生物屏障”的存在常常难以完成。纳米给药系统为一系列粒径在纳米级的新型微小给药系统的统称，粒径一般介于10～500nm，它是将药物包埋进入可以生物降解的多聚物纳米粒、脂质体、脂质纳米粒、纳米胶束或非病毒的基因转染系统，他们在增加药物荷载的同时避免被内皮网状系统(reticulo–endothelialsystem，RES)清除。靶向纳米药物可以特异性地定位于肿瘤组织，从而大大减少了化疗药物的毒副作用。与正常组织相比，肿瘤组织的血管丰富、结构特殊，血管内皮间隙较大，而且淋巴回流较少，所以纳米药物可以在肿瘤组织中选择性地聚集，药物浓度较高。纳米药物在肿瘤组织中这种选择性滞留效应称为增强渗透滞留(enhancedpermeabilityandretentioneffect，EPR)效应。在EPR效应的基础上，靶向纳米药物通过其表面的特异性配体介导的胞吞作用，进一步提高了纳米药物对肿瘤的靶向性，减少了其在正常组织中的蓄积，从而增加患者对化疗药物的耐受剂量，提高患者的临床缓解率。目前，发病率逐年提高的急性髓细胞白血病(acutemyelocyticleukemia，AML)是严重威胁我国中青年生命的常见血液系统恶性肿瘤，以阿糖胞苷(CytosineArabinoside，Ara-C，商品名：赛德萨，100mg/瓶，辉瑞制药有限公司生产)为主要药物的化疗方案存在疗效欠佳、毒副作用大的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足之处提供一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒及其制备方法，该方法是以四氧化三铁(Fe3O4)纳米粒子作为核心，利用其超顺磁性在MR下显像示踪，并利用其磁靶向性靶向肿瘤细胞，进行磁热疗；并在其表面结合化疗药物Ara-C，构建的新型Fe3O4@Ara-C复合纳米磁粒。本专利技术Fe3O4@Ara-C复合纳米磁粒是优良的磁感应剂、化疗药和MRI对比剂，为磁热疗、化疗、磁控靶向和影像学药物活体示踪提供了条件。本专利技术的目的是通过以下方式实现的：一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒，该靶向纳米磁粒是由OA–Pluronic(又称油酸–泊洛沙姆)稳定的Fe3O4溶胶与Ara-C溶液反应后得到的载药磁性纳米颗粒；其中，OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara-C溶液的体积比为5-10ml：250μL-5000μL。优选Ara-C溶液为质量浓度为0.1％的Ara-C水溶液。Ara-C可购自辉瑞制药有限公司，商品名赛德萨，100mg/瓶，粉剂。上述OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶的制备过程如下：(1)按Fe3+与Fe2+为5:3的摩尔比例将FeCl3溶液和FeCl2溶液混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒，其特征在于该靶向纳米磁粒是由OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara–C溶液反应后得到的载药磁性纳米颗粒；其中，OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara–C溶液的体积比为5‑10ml：250‑5000μL。

【技术特征摘要】
1.一种具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒，其特征在于该靶向纳米磁粒是由OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara–C溶液反应后得到的载药磁性纳米颗粒；其中，OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶与Ara–C溶液的体积比为5-10ml：250-5000μL。2.根据权利要求1所述的具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒，其特征在于OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶的制备过程如下：(1)按Fe3+与Fe2+为5:3的摩尔比例将FeCl3溶液和FeCl2溶液混合后，在N2保护和磁力搅拌下滴加NH4OH，溶液中迅速出现沉淀物，继续滴加NH4OH至反应液的pH9–10，沉淀物变为黑色时，加入0.1g–1g油酸，继续搅拌20–40min停止，水浴熟化，然后用强磁铁吸住容器底部，倾去上层废液，用去离子水反复冲洗生成物，至生成物溶液pH7，将生成物溶液60℃真空干燥6小时，得到油酸包裹的Fe3O4；(2)将上述油酸包裹的Fe3O4，溶于去离子水中，加入PluronicF127，搅拌3h，静置室温过夜后离心，弃沉淀，得到OA–Pluronic稳定的Fe3O4溶胶。3.根据权利要求2所述的具有加热、化疗和显像功能的靶向纳米磁粒，其特征在于步骤(2)中产物离心条件为1000rpm，10℃条...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲悦娇，李云涛，郭志睿，孟庆奇，彭钢，张鹏，季国忠，戴昕妤，葛瑶琪，张艳，沈富万，田雪，姚菁青，
申请(专利权)人：江苏省肿瘤医院，南京医科大学第二附属医院，
类型：发明
国别省市：江苏,32