一种纳米胶束及其制备方法、应用技术

技术编号:20914842 阅读:26 留言:0更新日期:2019-04-20 09:22
一种纳米胶束及其制备方法、应用,涉及光热剂技术领域。纳米胶束主要由两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体在水中自组装形成,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段与卟啉类一氧化氮供体相互作用形成内部包载材料。其中,两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。该纳米胶束能够实现单一波长光照射下释放一氧化氮的同时产生光热转换作用,能有效抑制肿瘤生长。

A kind of nanomicelle and its preparation method and Application

The invention relates to a nano micelle, a preparation method and application thereof, and relates to the technical field of photothermal agents. Nanomicelles are mainly formed by self-assembly of amphiphilic block copolymers and porphyrin nitric oxide donors in water. The hydrophobic segments of amphiphilic block copolymers interact with porphyrin nitric oxide donors to form internal inclusion materials. Among them, the hydrophilic segment of amphiphilic block copolymer is methoxy-terminated polyethylene glycol, the hydrophobic segment of amphiphilic block copolymer is protoporphyrin, and the porphyrin nitric oxide donor is formed by the reaction of protoporphyrin diethyl iodide and Lusen red salt. The nanomicelles can release nitric oxide under single wavelength light and produce photothermal conversion, which can effectively inhibit the growth of tumors.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米胶束及其制备方法、应用
本专利技术涉及光热剂
,且特别涉及一种纳米胶束及其制备方法、应用。
技术介绍
临床的肿瘤治疗一般是全身性化疗为主,辅以手术切除和放疗,但是全身性的化疗有着严重的全身毒副作用对于正常的组织有着严重的损伤,而且存在非选择性,因此许多科研工作者都期望开发一种可以降低全身毒副作用的治疗方法。光热疗法所用的光疗药剂(纳米剂)可以被动或主动选择性地靶向肿瘤,此外光可以在空间上控制照明以仅照射患病灶(肿瘤)而不损伤正常组织这种高选择性以及最小的侵袭性和微创的优点,使得光热治疗正在成为癌症治疗的有力技术,光热治疗是利用具有光热转化能力的纳米材料,在光照条件下产生热量,温度升高至亚高温。这种亚高温会破坏细胞内的生物活性分子(如蛋白质变性、酶失活等),并诱导产生ROS,破坏肿瘤细胞的正常生理代谢功能,导致肿瘤细胞损伤,来达到癌症治疗的目的。然而光热治疗会导致细胞内热休克蛋白(HSP70)表达量的增加,热休克蛋白会减少癌细胞的热损伤,以至于单独的光热治疗往往效果欠佳。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种纳米胶束,其能够实现单一波长光照射下释放一氧化氮的同时产生光热转换作用。本专利技术的第二目的在于提供一种纳米胶束在制备肿瘤药物的应用,其利用一氧化氮与光热转换作用的协同作用可抑制肿瘤生长。本专利技术的第三目的在于提供一种纳米胶束的制备方法,该方法能够制备得到能同时释放一氧化氮和光热转换作用的纳米胶束。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出一种纳米胶束,纳米胶束主要由两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体在水中自组装形成,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段与卟啉类一氧化氮供体相互作用形成内部包载材料;两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。本专利技术还提出一种如上述的纳米胶束在制备肿瘤药物的应用。本专利技术还提出一种纳米胶束的制备方法,包括:将共同溶解于四氢呋喃的两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体逐滴加入到水中,室温下进行搅拌直至四氢呋喃完全挥发;两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。本专利技术实施例的有益效果至少包括:两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段,即原卟啉具有共轭结构,该共轭结构利用π-π堆积作用能够与卟啉类一氧化氮供体相互作用从而堆积在纳米胶束内部。另外,原卟啉对近红外光的吸收较好,能够产生光热转换。亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,其具有良好的生物相容性且能有效提高血液循环时间。另外,卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成,陆森红盐能够提供一氧化氮,在光照作用下会释放一氧化氮。从而使得该纳米胶束在单一波长光照射下释放一氧化氮的同时产生光热转换作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例1的纳米胶束的粒径测试结果图;图2为本专利技术实施例1的纳米胶束的SEM图;图3为本专利技术实施例1的纳米胶束的临界胶束浓度检测结果图;图4为本专利技术实施例1的纳米胶束的光热升温结果图;图5为本专利技术实施例1的纳米胶束在光照下的一氧化氮的响应性释放结果图;图6为本专利技术实施例1的纳米胶束与细胞样品共孵育光照后的激光共聚焦显微镜测试图;图7为本专利技术实施例1的纳米胶束与细胞样品共孵育后的细胞凋亡测试图;图8为本专利技术实施例1的纳米胶束与细胞样品共孵育、激光照射后的细胞凋亡测试图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术实施例的一种纳米胶束及其制备方法、应用进行具体说明。本专利技术提出一种纳米胶束,纳米胶束主要由两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体在水中自组装形成,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段与卟啉类一氧化氮供体相互作用形成内部包载材料。其中,两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段在外、疏水链段在内,内部的原卟啉具有共轭结构,该共轭结构利用π-π堆积作用能够与卟啉类一氧化氮供体相互作用从而堆积在纳米胶束内部。另外,原卟啉的吸收波长为630纳米左右,对近红外光的吸收较好,能够产生光热转换。亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,其具有良好的生物相容性且能有效提高血液循环时间。由于卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成,陆森红盐能够提供一氧化氮,在光照作用下会释放一氧化氮。从而使得该纳米胶束在单一波长光照射下释放一氧化氮的同时产生光热转换作用。具体地,本实施方式的两亲性高分子嵌段共聚物主要由氨基化原卟啉、亚甲基双丙烯酰胺和端氨基甲氧基聚乙二醇在惰性气体氛围的保护下以二甲基亚砜做溶剂在50~55℃的温度条件下反应得到。其中,惰性气体氛围可以选择氮气氛围或者氩气氛围。为了得到更加纯净的两亲性高分子嵌段共聚物,还可以对反应得到的产物进行透析,透析采用截留分子量5000的透析袋进行,以除去未反应的反应物,透析完成后将得到的透析液冷冻干燥即可得到亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇、疏水链段为原卟啉的两亲性高分子嵌段共聚物。进一步地,氨基化原卟啉主要由以下步骤制得:在惰性气体氛围中,将原卟啉、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和三乙胺溶解于四氢呋喃,溶解完全后进行冰浴冷却,然后加入乙二胺在室温下反应得到初品。得到初品后,对初品进行抽滤、蒸发浓缩、层析柱分离、真空干燥后即得到氨基化的原卟啉。另外,原卟啉二碘乙酯主要由原卟啉分子的两个羧基通过酯键连接碘乙醇后形成。具体地,原卟啉二碘乙酯主要由以下步骤制得:将原卟啉、1-羟基苯并三唑、4-二甲氨基吡啶溶解于四氢呋喃中,在冰浴环境下,加入二环己基碳二亚胺继续溶解,然后加入碘乙醇冰浴2~4h后升温至22~28℃反应。其中,在22~28℃的温度条件下反应时间为20~30h,反应完成后对反应物进行过滤,用四氢呋喃淋洗几遍后将滤液置入旋转蒸发仪中除去溶剂,再用冰氯仿溶解后重力过滤,真空干燥得到原卟啉二碘乙酯(英文简称为PpIX-I)。进一步地,陆森红盐主要由以下步骤制得:将陆森黑盐与氢氧化钠溶液混合,加热至75~80℃直至无氨臭,将陆森黑盐与氢氧化钠的反应产物过滤以去除反应产物中的氢氧化铁,得到红棕色溶液进行浓缩,则析出暗红色的结晶,然后进行过滤并用氢氧化钠水溶液洗涤,将过滤得到结晶进行干燥得到陆森红盐。其中,陆森黑盐主要由以下步骤制得:将亚硝酸钠于水混合得到亚硝酸钠水溶液;将七水硫酸亚铁溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米胶束,其特征在于,所述纳米胶束主要由两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体在水中自组装形成,所述两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段与所述卟啉类一氧化氮供体相互作用形成内部包载材料;所述两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,所述两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;所述卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。

【技术特征摘要】
1.一种纳米胶束,其特征在于,所述纳米胶束主要由两亲性高分子嵌段共聚物和卟啉类一氧化氮供体在水中自组装形成,所述两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段与所述卟啉类一氧化氮供体相互作用形成内部包载材料;所述两亲性高分子嵌段共聚物的亲水链段为甲氧基封端的聚乙二醇,所述两亲性高分子嵌段共聚物的疏水链段为原卟啉;所述卟啉类一氧化氮供体是通过原卟啉二碘乙酯与陆森红盐反应形成。2.根据权利要求1所述的纳米胶束,其特征在于,所述两亲性高分子嵌段共聚物主要由氨基化原卟啉、亚甲基双丙烯酰胺和端氨基甲氧基聚乙二醇在惰性气体氛围的保护下以二甲基亚砜做溶剂在50~55℃的温度条件下反应得到。3.根据权利要求2所述的纳米胶束,其特征在于,所述氨基化原卟啉主要由以下步骤制得:在惰性气体氛围中,将原卟啉、N-羟基琥珀酰亚胺、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和三乙胺溶解于四氢呋喃,溶解完全后进行冰浴冷却,然后加入乙二胺在室温下反应得到初品。4.根据权利要求3所述的纳米胶束,其特征在于,对所述初品进行抽滤、蒸发浓缩、层析柱分离、干燥后得到氨基化的原卟啉。5.根据权利要求1所述的纳米胶束,其特征在于,所述原卟啉二碘乙酯主要由原卟啉分子的两个羧基通过酯键连接碘乙醇后形成。6.一种如权利要求1-5任一项所述的纳米胶...

【专利技术属性】
技术研发人员:周绍兵黄学辉侯华波王毅
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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