一种双重载药的荧光磁性微球复合体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双重载药荧光磁性微球体系的制备，包括：①超声化学法合成磁性山奈酚微球；②水热法合成氨基化石墨烯量子点并实现对紫杉醇的负载；③通过氨羧反应将负载紫杉醇的石墨烯量子点连接到磁性微球上，得到负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系。所制备的荧光磁性微球体系中，石墨烯量子点通过π–π物理作用实现对紫杉醇的负载，以及磁性微球通过物理包埋实现对山奈酚的负载，从而实现双重载药。所制备的双重载药荧光磁性微球体系装载紫杉醇和山奈酚两种抗癌药，山奈酚能显著增强人宫颈癌Hela细胞对化疗药物紫杉醇的敏感性，该双重载药荧光磁性微球体系能提高疗效并延缓耐药性产生、大大降低抗癌药毒副作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医用材料技术和纳米材料领域，具体涉及一种双重载药的荧光磁性微球复合体系及其制备方法。
技术介绍
伴随着全球人口老龄化的加剧和世界总人口的持续增长，以及逐年增多的癌因性行为，导致全球癌症患者人数逐渐上升。根据2011年世界卫生组织最新的统计结果显示，至2030年，全球死于癌症的人数将继续增加74％。化疗是恶性肿瘤治疗中的重要方法之一，但由于目前临床用的传统剂型化疗药物缺乏靶向性，导致疗效低、毒副作用强。因此，增强化疗药物的抗肿瘤效果并减小毒副作用是临床亟待解决的问题。临床研究表明，单一药物化疗对肿瘤疗效不佳，在治疗过程中会出现耐药性的问题；另外，由于单药效果不明显，导致增加药物用量或者延长用药时间，于是增加了药物的毒性。因此，联合用药一直是化疗的主流，选择不同作用机制的抗癌药物同时使用，可以分别作用于细胞代谢或增生过程中的不同环节，可杀伤不同的肿瘤细胞，提高疗效，并且可以延缓耐药性的产生。纳米载药系统作为一种提高药物生物利用度、控制药物释放、改变药物体内分布等优点的技术手段，已成为生物纳米材料领域的研究热点。在研究领域，人们主要利用新型纳米材料作为载体，通过共价键连接药物的方式与物理包埋药物的方式实现载药，克服传统药物生物利用度低、毒副作用大、选择性差等问题，提升疗效和安全性。纳米载药系统的种类比较多，如脂质体、胶束、蛋白质微球、复乳等。目前，关于双重载药的纳米载药体系的研究还非常有限。<br>专利CN200910092500.1公开了一种双重载药的复合微球及其制备方法，此方法所制备的复合微球具有球中球结构，基体由内部的乳酸-羟基乙酸共聚物微球和外部的壳聚糖外壳构成，药物分别被包埋于内部微球和外壳中，总载药率为1-10％，能根据应用需要调控药物投放量和种类，减少突释。申请号为201310180236.3、公开号为103251561A的专利技术专利《一种双敏感可崩解式纳米囊泡药物载体制剂及其制备方法》，提供了一种可崩解式纳米囊泡药物载体制剂，具有疏水双分子膜及亲水内腔的纳米囊泡，其中疏水双子膜可负载疏水药物，亲水内腔可负载亲水药物，从一定程度上逆转了化疗中的耐药性。山奈酚(Kaempferol，KAE)，属于黄酮类化合物，微溶于水，主要来源于姜科植物山奈的根茎，研究表明，山奈酚对宫颈癌、肺癌、胰腺癌等都有很好的抑制作用。山奈酚除了自身有很好的抗癌效果外，与其他抗癌药物联用能起到很好的协同作用。例如山奈酚与阿霉素联用，山奈酚可以放大其使胶质母细胞瘤释放活性氧的能力并减慢阿霉素在体内的排泄，以达到持续杀瘤的目的；山奈酚还能显著增强人宫颈癌细胞对化疗药物紫杉醇(paclitaxel，PTX)的敏感性。尽管山奈酚具有较好的抗癌效果，但是目前国内外将其作为抗癌药物在临床上开发应用却非常有限，主要的因素是由于山奈酚水溶性差，导致其体内生物利用度低，降低了其实际应用效果。迄今，尚未有采用纳米载药系统同时运载山奈酚和紫杉醇两种抗癌药物的报道。本专利技术开发一种能同时运载山奈酚和紫杉醇两种抗癌药物的纳米载药系统的制备方法，并以所制备的复合体系开展其对宫颈癌Hela细胞的毒性研究。通过本专利技术的制备方法多得到的双载药荧光磁性微球复合体系能够长效缓释，并在用量较少的情况下就表现出；对肿瘤Hela细胞较好的抑制作用
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单、双重载药、荧光标记的磁性微球复合体系。为达到本专利技术的目的，本专利技术的技术方案包括以下步骤：①首先采用超声化学法合成磁性山奈酚微球的同时，实现对山奈酚的包埋；②然后采用水热法合成氨基化石墨烯量子点，并通过π–π作用实现对紫杉醇的负载；③通过氨羧反应将负载紫杉醇的石墨烯量子点连接到磁性微球上，得到了同时负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系；④将荧光磁性双重载药微球进行药物缓释实验；⑤将荧光磁性双重载药微球与人体Hela细胞共培育，用MTT法检测细胞毒性。具体步骤为：步骤1：首先将疏水性药物山奈酚溶于油基改性Fe3O4磁流体，混合均匀后，用注射器滴入牛血清蛋白溶液中，超声、搅拌形成均匀乳液；将该乳液在250～400W超声功率下超声破碎，超声破碎时间10～20min，反应后将产物磁吸洗涤、真空干燥，得到负载山奈酚药物的磁性微球(Fe3O4/BSA@KAE)；所述油基改性磁流体，磁流体介质为环己烷，Fe3O4磁流体的质量分数为20％；所述所述牛血清蛋白溶液的质量分数为2％；所述的疏水性药物山奈酚与油基改性Fe3O4磁流体的质量比为1：400；步骤2：采用水热法合成氨基化石墨烯量子点，并通过π–π作用实现对紫杉醇的负载，具体过程如下：水热法合成绿色石墨烯量子点参见Wang L,Wang YL,Xu T,et al,Nature communications,2014,5:5357，依照该现有技术制备纯化的绿色石墨烯量子点GQDs，大小大约在5～10nm。将紫杉醇(PTX)和石墨烯量子点添加到pH＝7.4的PBS磷酸缓冲溶液中，将混合液超声分散，混合均匀，在黑暗中不断搅拌，振荡12～24h，获得载有紫杉醇的石墨烯量子点溶液(PTX/GQDs-NH2)；将此溶液离心，取沉淀物进行真空干燥，干燥后得到石墨烯量子点载药体系，备用；其中：紫杉醇在PBS磷酸缓冲溶液中的质量体积比为1mg：30ml；石墨烯量子点在PBS磷酸缓冲溶液中的质量体积比为15mg：30ml；所得到的石墨烯量子点载药体系中，紫杉醇：石墨烯量子点质量比1:15；步骤3：通过氨羧反应将负载紫杉醇的石墨烯量子点连接到磁性微球上，得到了同时负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系，具体过程如下：将磁性山奈酚微球、羟基琥珀酰亚胺(NHS)加入H2O中，磁性山奈酚微球的质量浓度为0.4～0.6mg/mL、羟基琥珀酰亚胺(NHS)与磁性山奈酚微球的质量比为86：75，在20～30℃的温度下反应0.5～1h；加入1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)，于20～30℃下振荡反应1～3h，EDC与磁性山奈酚微球的质量比为4：3；在上述反应后的溶液中加入浓度为0.2～0.4mg/mL载有紫杉醇的石墨烯量子点(PTX/GQDs-NH2)水溶液，载紫杉醇的石墨烯量子点与磁性山奈酚微球的质量比为2：5；于20～30℃的反应温度下振荡反应6～18h；反应后将产物磁吸分离、去离子水洗涤、在30～50℃下干燥，得到同时负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系；步骤4：将荧光磁性双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双重载药的荧光磁性微球复合体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：超声化学法合成磁性山奈酚微球，具体过程：将疏水性药物山奈酚溶于油基改性Fe3O4磁流体，混合均匀后，用注射器滴入牛血清蛋白溶液中，超声、搅拌形成均匀乳液；将该乳液在250～400W超声功率下超声破碎，超声破碎时间10～20min，反应后将产物磁吸洗涤、真空干燥，得到负载山奈酚药物的磁性微球；所述油基改性磁流体，磁流体介质为环己烷，Fe3O4磁流体的质量分数为20％；所述所述牛血清蛋白溶液的质量分数为2％；所述的疏水性药物山奈酚与油基改性Fe3O4磁流体的质量比为1：400；步骤2：水热法合成氨基化石墨烯量子点并通过π–π作用实现对紫杉醇的负载，具体过程如下：水热法合成绿色的石墨烯量子点GQDs，粒径大小5～10nm；将紫杉醇PTX和石墨烯量子点添加到pH＝7.4的PBS磷酸缓冲溶液中，将混合液超声分散，混合均匀，在黑暗中不断搅拌，振荡12～24h，获得载有紫杉醇的石墨烯量子点溶液PTX/GQDs‑NH2；将此溶液离心，取沉淀物进行真空干燥，干燥后得到石墨烯量子点载药体系，备用；紫杉醇在PBS磷酸缓冲溶液中的质量体积比为1mg：30ml；石墨烯量子点在PBS磷酸缓冲溶液中的质量体积比为15mg：30ml；所得到的石墨烯量子点载药体系中，紫杉醇：石墨烯量子点质量比1:15；步骤3：通过氨羧反应将负载紫杉醇的石墨烯量子点连接到磁性微球上，得到了同时负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系，具体过程如下：将磁性山奈酚微球、羟基琥珀酰亚胺NHS加入H2O中，磁性山奈酚微球的质量浓度为0.4～0.6mg/mL、羟基琥珀酰亚胺NHS与磁性山奈酚微球的质量比为86：75，在20～30℃的温度下反应0.5～1h；加入1‑乙基‑3‑二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐EDC，于20～30℃下振荡反应1～3h，EDC与磁性山奈酚微球的质量比为4：3；在上述反应后的溶液中加入浓度为0.2～0.4mg/mL载有紫杉醇的石墨烯量子点PTX/GQDs‑NH2水溶液，载紫杉醇的石墨烯量子点与磁性山奈酚微球的质量比为2：5；于20～30℃的反应温度下振荡反应6～18h；反应后将产物磁吸分离、去离子水洗涤、在30～50℃下干燥，得到同时负载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系；步骤4：将荧光磁性双重载药微球进行药物缓释实验步骤5：将荧光磁性双重载药微球与与宫颈癌Hela细胞共培育，用MTT法检测细胞毒性。...

【技术特征摘要】
1.一种双重载药的荧光磁性微球复合体系的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：超声化学法合成磁性山奈酚微球，具体过程：
将疏水性药物山奈酚溶于油基改性Fe3O4磁流体，混合均匀后，用注射器滴入牛血清蛋
白溶液中，超声、搅拌形成均匀乳液；将该乳液在250～400W超声功率下超声破碎，超声破
碎时间10～20min，反应后将产物磁吸洗涤、真空干燥，得到负载山奈酚药物的磁性微球；
所述油基改性磁流体，磁流体介质为环己烷，Fe3O4磁流体的质量分数为20％；所述所述牛血
清蛋白溶液的质量分数为2％；所述的疏水性药物山奈酚与油基改性Fe3O4磁流体的质量比为
1：400；
步骤2：水热法合成氨基化石墨烯量子点并通过π–π作用实现对紫杉醇的负载，具体过
程如下：
水热法合成绿色的石墨烯量子点GQDs，粒径大小5～10nm；
将紫杉醇PTX和石墨烯量子点添加到pH＝7.4的PBS磷酸缓冲溶液中，将混合液超声分
散，混合均匀，在黑暗中不断搅拌，振荡12～24h，获得载有紫杉醇的石墨烯量子点溶液
PTX/GQDs-NH2；将此溶液离心，取沉淀物进行真空干燥，干燥后得到石墨烯量子点载药体
系，备用；
紫杉醇在PBS磷酸缓冲溶液中的质量体积比为1mg：30ml；石墨烯量子点在PBS磷酸
缓冲溶液中的质量体积比为15mg：30ml；所得到的石墨烯量子点载药体系中，紫杉醇：石
墨烯量子点质量比1:15；
步骤3：通过氨羧反应将负载紫杉醇的石墨烯量子点连接到磁性微球上，得到了同时负
载山奈酚和紫杉醇药物的荧光磁性微球复合体系，具体过程如下：
将磁性山奈酚微球、羟基琥珀酰亚胺NHS加入H2O中，磁性山奈酚微球的质量浓度为
0.4～0.6mg/mL、羟基琥珀酰亚胺NHS与磁性山奈酚微球的质量比为86：75，在20～30℃
的温度下反应0...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小娟，郝凌云，张志颖，田湘萍，马俊杰，蔡文斌，王前曦，
申请(专利权)人：金陵科技学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32