一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体，为基于β-环糊精修饰的石墨烯和金刚烷修饰的透明质酸合成的纳米超分子组装体，其中β-环糊精修饰石墨烯；该超分子组装体通过β-环糊精与金刚烷之间强的主客体相互作用，将石墨烯与透明质酸结合在一起形成超分子组装体。本发明专利技术的优点是：该超分子组装体极大的提高了环糊精修饰石墨烯在生理条件下的稳定性和生物兼容性；利用透明质酸对肿瘤细胞的靶向识别作用，该超分子组装体可以选择性的对癌细胞进行杀伤，比单纯药物喜树碱表现出更高的抗癌活性；该靶向药物传递体系的制备工艺简单、易于实施且材料成本低廉，在癌症的临床治疗中有潜在的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及抗癌药物靶向传递
，特别是一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸纳米超分子组装体及其制备方法。
技术介绍
基于纳米材料的药物负载体系，由于具有对药物有效负载、靶向传递和可控释放等功能，在当今纳米技术和生物医药领域有着重要应用。石墨烯是近年来发展起来的一种新颖的具有二维平面结构的纳米材料，由于其具有独特的机械性质、热力学性质、化学性质和光学性质，作为药物载体和生物传感器等，在生物医药领域的应用价值逐渐体现出来。石墨烯的表面可以通过相互作用和疏水相互作用负载许多具有大η体系的抗癌药物分子，如阿霉素和喜树碱，能够有效提高药物的水溶性和抗癌活性。但是石墨烯一直存在着生理条件下的不稳定性和体内的安全性等问题。目前，通过共价连接的方法将一些亲水性高分子修饰在石墨烯上有效的提高了其在生理条件下的稳定性，并且通过进一步引入靶向剂降低了石墨烯药物传递体系对正常细胞的毒副作用，提高了药物利用率。透明质酸是一种具有良好的生物兼容性和生物可降解性的天然高分子，由于具有对肿瘤细胞表面过度表达的透明质酸结合蛋白(CD44和RHAMM)的识别能力，已经成为药物传递体系中常用的靶向剂。所以，将透明质酸与石墨烯结合起来，不仅能够显著改善石墨烯的生物兼容性和稳定性，而且可以赋予其靶向功能。相对于比较复杂的共价修饰的方法，超分子技术可以使石墨烯/透明质酸药物传递体系的制备更为简单，而且超分子生物技术的引入能够增加体系的特异性，降低多药耐药性，提高临床药物在活性位点的生物利用度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术分析，提供一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体及其制备方法，该超分子组装体可以靶向传递输水性抗癌药物喜树碱，且制备方法简单、抗癌活性高，适于放大合成和实际生产应用。本专利技术的技术方案: 一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体，为基于β -环糊精修饰的石墨烯和金刚烷修饰的透明质酸合成的纳米超分子组装体，其中环糊精修饰石墨烯，其厚度为2.5 nm，并且I g的石墨烯修饰有0.28 g的卢-环糊精乙二胺；金刚烷修饰透明质酸平均每7.7个透明质酸单元修饰有一个金刚烷单元；该超分子组装体通过β -环糊精与金刚烷之间强的主客体相互作用，将石墨烯与透明质酸结合在一起形成超分子组装体，其厚度为4.5 nm,尺寸大小为50-100 nm。一种所述环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体的制备方法，包括以下步骤: (I)N- (2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺的合成 I)室温下，将乙二胺溶于1，4- 二氧六环中，然后逐滴加入(Boc)2O的1，4- 二氧六环溶液，反应24 h，减压蒸馏除去溶剂，所得残渣用去离子水溶解，过滤除去不溶物，将滤液用二氯甲烷萃取，收集有机相，用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到油状化合物单Boc保护的乙二胺； 2)将金刚烷酰氯溶于二氯甲烷中，逐滴加入三乙胺和上述单Boc保护的乙二胺的二氯甲烷溶液，将得到的混合液室温下搅拌过夜，然后用0.01 mol/L的HCl和NaCl溶液分别洗涤三次，收集有机相并用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，将所得粗产物以体积比为3:2 二氯甲烷-乙酸乙酯混合液为洗脱剂，用200-300目硅胶柱分离提纯，将提纯后的化合物溶于二氯甲烷中，逐滴加入三氟乙酸的二氯甲烷溶液，室温下搅拌过夜，然后减压蒸馏除去溶剂后加入20 mL 5mol/L的NaOH水溶液，室温下搅拌I h，减压蒸馏除去水，固体用三氯甲烷萃取，萃取液用0.01 mol/L的NaCl溶液洗涤，收集有机相并用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，真空干燥，得到白色固体产物N-(2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺； (2)金刚烷修饰透明质酸(HA-Ada)的合成 1)将透明质酸钠溶于去离子水中，透明质酸钠与去离子水的用量比为Ig:50 mL，然后以每小时1.5倍床层体积的流速缓慢流过H+型001 X 7阳离子交换树脂柱，收集洗脱液，减压蒸馏除去水，制得透明质酸(HA)； 2)将上述透明质酸溶于二甲基亚砜(DMSO)中，加热至60V，透明质酸完全溶解后，将溶液冷却至室温，然后向溶液中加入三乙胺并在室温下搅拌10 min，再加入氯甲酸乙酯，室温下搅拌I h，最后加入N-(2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺，室温下搅拌24 h，反应结束后用体积比为1:1的去离子水稀释反应溶液，将稀释后的溶液用截留分子量为8-14 kDa的透析袋进行透析，先用0.1 mol/L氯化钠溶液透析24 h，然后用去离子水透析7天，将透析液冻干，得到金刚烷修饰透明质酸(HA-Ada)； (3)环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体(GO-CD-HA)的制备 将金刚烷修饰透明质酸(HA-Ada)加入到环糊精修饰石墨烯(G0-⑶)的水溶液中，金刚烷修饰透明质酸和环糊精修饰石墨烯在水溶液中的浓度均为2 mg/mL，室温下超声半小时，然后用去离子水将溶液稀释到0.4 mg/mL，用0.45 μ m水膜过滤，收集滤液，得到以环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体(GO-CD-HA)的水溶液。所述乙二胺、(Boc)2O与1,4-二氧六环的摩尔比为1.45 mol:0.18 mol:1L，金刚烷酰氯与二氯甲烷的用量比为0.22 mol:1L，金刚烷酰氯、三乙胺和单Boc保护的乙二胺摩尔比为 0.45:0.74:0.45。所述透明质酸与二甲基亚砜(DMSO)的用量比为0.026 mol:1L，透明质酸、三乙胺、氯甲酸乙酯和N-(2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺的摩尔比为0.026:0.13:0.078:0.013。一种所制备的环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体的应用，用于靶向传递疏水性抗癌药喜树碱，负载了喜树碱的石墨烯/透明质酸超分子组装体(GO-CD-HA-CPT)的水溶液的制备方法如下: 将喜树碱的二甲基亚砜(DMS O)溶液滴加到制备好的GO-CD-HA溶液中，室温下搅拌过夜，在转数5000r/min下离心5 min以除去不溶的喜树碱,将离心液用0.45 μ m水膜过滤，除去不溶的固体，滤液用截留分子量为8-14 kDa的透析袋在去离子水中透析24 h，然后将溶液用0.45 μ m水膜过滤，收集滤液，得到负载了喜树碱的石墨烯/透明质酸超分子组装体(GO-CD-HA-CPT)的水溶液。 所述喜树碱的二甲基亚砜(DMSO)溶液的浓度为10 mmol/mL，喜树碱溶液与GO-⑶-HA溶液的体积比为1:10。本专利技术的优点是:该超分子组装体极大的提高了环糊精修饰石墨烯在生理条件下的稳定性和生物兼容性；利用透明质酸对肿瘤细胞的靶向识别作用，该超分子组装体可以选择性的对癌细胞进行杀伤，比单纯药物喜树碱表现出更高的抗癌活性，并且对正常细胞的毒副作用降低；该靶向药物传递体系的制备工艺简单、易于实施且材料成本低廉，在癌症的临床治疗中有潜在的应用前景。【【附图说明】】 图1为N-(2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺和HA-Ada的合成路线图。图2为HA-Ada的核磁谱图。图3为石墨烯/透明质酸超分子组装体及其负载喜树碱的制备路线示意图。图4为GO-CD-HA和GO-CD-HA-CPT的原子力显微镜图。图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体，其特征在于：为基于β‑环糊精修饰的石墨烯和金刚烷修饰的透明质酸合成的纳米超分子组装体，其中β‑环糊精修饰石墨烯，其厚度为2.5 nm，并且1 g的石墨烯修饰有0.28 g的β‑环糊精乙二胺；金刚烷修饰透明质酸平均每7.7个透明质酸单元修饰有一个金刚烷单元；该超分子组装体通过β‑环糊精与金刚烷之间强的主客体相互作用，将石墨烯与透明质酸结合在一起形成超分子组装体，其厚度为4.5 nm，尺寸大小为50‑100 nm。
【技术特征摘要】
1.一种环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体，其特征在于:为基于P-环糊精修饰的石墨烯和金刚烷修饰的透明质酸合成的纳米超分子组装体，其中卢-环糊精修饰石墨烯，其厚度为2.5 nm,并且I g的石墨烯修饰有0.28 g的卢-环糊精乙二胺；金刚烷修饰透明质酸平均每7.7个透明质酸单元修饰有一个金刚烷单元；该超分子组装体通过卢-环糊精与金刚烷之间强的主客体相互作用，将石墨烯与透明质酸结合在一起形成超分子组装体，其厚度为4.5 nm，尺寸大小为50-100 nm。2.一种如权利要求1所述环糊精为媒介的石墨烯/透明质酸超分子组装体的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)N- (2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺的合成 1)室温下，将乙二胺溶于1，4-二氧六环中，然后逐滴加入(Boc) 20的1，4- 二氧六环溶液，反应24 h，减压蒸馏除去溶剂，所得残渣用去离子水溶解，过滤除去不溶物，将滤液用二氯甲烷萃取，收集有机相，用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，得到油状化合物单Boc保护的乙二胺； 2)将金刚烷酰氯溶于二氯甲烷中，逐滴加入三乙胺和上述单Boc保护的乙二胺的二氯甲烷溶液，将得到的混合液室温下搅拌过夜，然后用0.01 mol/L的HCl和NaCl溶液分别洗涤三次，收集有机相并用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，将所得粗产物以体积比为3:2 二氯甲烷-乙酸乙酯混合液为洗脱剂，用200-300目硅胶柱分离提纯，将提纯后的化合物溶于二氯甲 烷中，逐滴加入三氟乙酸的二氯甲烷溶液，室温下搅拌过夜，然后减压蒸馏除去溶剂后加入20 mL 5mol/L的NaOH水溶液，室温下搅拌I h，减压蒸馏除去水，固体用三氯甲烷萃取，萃取液用0.01 mol/L的NaCl溶液洗涤，收集有机相并用无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，真空干燥，得到白色固体产物N-(2-氨乙基)-1-金刚烷甲酰胺； (2)金刚烷修饰透明质酸(HA-Ada)的合成 1)将透明质酸钠溶于去离子水中，透明质酸钠与去离子水的用量比为Ig:50 mL，然后以每小时1.5倍床层体积的流速缓慢流过H+型001 X 7阳离子交换树脂柱，收集洗脱液，减压蒸馏除去水，制得透明质酸(HA)； 2)将上述透明质酸溶于二甲基亚砜(DMSO)中，加热至60V，透明质酸完全溶解后，将溶液冷却至室温，然后向溶液中加入三乙胺并在室温下搅拌10 min，再加入氯甲酸乙酯，室温下搅拌I h，最后加入N-(2-氨乙基)-1-金...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘育，曹宇，张瀛溟，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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