一种靶向光热治疗用水溶性复合物及其制备方法与应用技术

技术编号:12418377 阅读:92 留言:0更新日期:2015-12-02 13:10
本发明专利技术公开一种靶向光热治疗用水溶性复合物,是由双端氨基聚乙二醇以酰胺键在两端分别结合着聚(N-苯基甘氨酸)和透明质酸而构成的聚(N-苯基甘氨酸)-聚乙二醇-透明质酸三者结合的纳米材料。其制备方法首先采用化学氧化法进行N-苯基甘氨酸的聚合,得到聚(N-苯基甘氨酸)PGNP,然后采用酰胺合成法合成PGNP-PEG-NH2,最后采用酰胺合成法合成PGNP-PEG-HA。该复合物溶液具有良好的光热效果,在红外光照射下可有效地有针对性地杀死癌细胞,对正常细胞损伤较小,而且复合物本身无细胞毒性,水溶性好且水溶液稳定。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及光热治疗剂,属于生物医用材料
,具体涉及。本专利技术以N-苯基甘氨酸、双端氨基聚乙二醇和透明质酸为材料,采用酰胺化反应,制备获得聚(N-苯基甘氨酸)-聚乙二醇-透明质酸的复合材料,所得产物具有水溶性,可用于靶向光热治疗。【
技术介绍
】光热疗法是利用光热材料吸收特定波长的光,通过非辐射衰减将吸收的能量转化为热导致局部环境温度升高,进而实现对病变部位的治疗。而在治疗过程中如果能够赋予光热材料靶向性,使得光热材料能够有针对性地进入病变细胞,进一步,通过吸收具有较好的组织穿透性及对人体伤害小的近红外光对病变细胞进行加热,则可以不损伤正常组织,提高光热疗法的精确性及可控性。与传统的手术、放疗和化疗等技术相比,光热治疗具有过程简便、无创或微创、并发症少、恢复快、住院时间短等优势,因而能有效缓解患者病痛,提高患者治疗效果。聚苯胺由于其低沉本,导电性能好,独特的掺杂机制被广泛用于防腐涂料、电磁屏蔽、二次电池、电致变色材料、细胞增殖等方面。近来研究表明,聚苯胺可以被酸、路易斯酸、过渡金属及碱金属离子等掺杂,从聚苯胺碱形式的苯-苯结构(EB)转化为聚苯胺盐形式的苯-醌结构(ES),从而导致高导电性和强近红外吸收,可用做光热治疗试剂(Yang, J.;Choi, J.;Bang, D.;Ki m, E.;Lim, E.K.;Park, H.;Suh, J.S.;Lee, K.;Yoo, K.H.;Ki m, E.K.;Huh, Y.M.;Haam, S.Angew.Chem., Int.Ed.2011, 50, 441 - 444)。但聚苯胺是一类具有苯胺长链刚性结构的聚合体,水溶性较差,这极大地限制了聚苯胺在生物医学材料中的应用。对于光热治疗应该满足良好水溶性、生物相容性等。目前,通过聚乙二醇化脂肪酸,聚(N-乙烯基吡咯烷酮)及聚乳酸掺杂或修饰,已经成功地克服聚苯胺在光热治疗应用过程中水溶性差,提高了材料近红外光热转换效率(Yang,J.;Choi, J.;Bang,D.;Ki m, E.;Lim, E.K.;Park, H.;Suh, J.S.;Lee, Κ.;Yoo, Κ.H.;Ki m, E.K.;Huh, Y.M.;Haam, S.Angew.Chem., Int.Ed.2011, 50, 441 - 444 ;Ibarra, L.E.;Yslas, E.1.;Molina, M.A.;Rivarola, C.R.; Roman ini, S.;Barbero, C.A.;Rivarola, V.A.;Bertuzzi, M.L.LaserPhysics, 2013, 23:066004 ;Zhou, J.;Lu, Z.;Zhu, X.;ffang, X.;Liao, Y.;Ma, Z.;Li, F.B1materials, 2013, 34:9584-9592.)。然而,这些聚苯胺复合纳米粒子的功能化是比较单一,如何进一步提高治疗效果,降低光热试剂的毒性是需要解决的。因此,设计和开发功能多,生物相容性高,靶向性好的聚苯胺基材料,引人关注。【
技术实现思路
】为了克服聚苯胺复合纳米粒子用作光热治疗时的缺陷,提高治疗效果,降低光热试剂的毒性,设计和开发功能多,生物相容性高,靶向性好的聚苯胺基材料,本专利技术目的是在上述已有技术的基础上,提供一种靶向光热治疗用水溶性复合物。本专利技术的靶向光热治疗用水溶性复合物,是由双端氨基聚乙二醇以酰胺键在两端分别结合着聚(N-苯基甘氨酸)和透明质酸而构成的聚(N-苯基甘氨酸)_聚乙二醇-透明质酸三者结合的纳米材料。聚(N-苯基甘氨酸)(PGNP)为N-取代乙酸的苯胺类似物,为苯环的长链结构的导电高分子。Nabid等人利用磺化聚苯乙烯(SPS)作为模板用过硫酸铵化学氧化聚合N-苯基甘氨酸,形成水溶性聚N-苯基甘氨酸(Nabid,M.R.;Taheri, S.S.;Sedghi, R.;Entezami, A.A.1ranian Polymer Journal, 2008, 17 (5): 1-7.) 0 其产率和电导率随着 SPS与N-苯基甘氨酸单体比值增加而降低的。SPS作为模板合成的聚N-苯基甘氨酸具备了聚苯胺的苯-醌结构,其紫外表征发现合成的聚(N-苯基甘氨酸)在近红外区域有吸收。基于聚苯胺的苯醌结构具有近红外吸收转换为热的性质,那么聚(N-苯基甘氨酸)是否也存在光热性能,并能应用于生物医学治疗上,至今尚无相关报道。而要作为光热治疗试剂需要具备水溶性好,生物体内的稳定性好,低毒性,迅速光热转换等条件。现有的模板法合成的聚(N-苯基甘氨酸),模板剂不能达到完全清除,可能影响生物稳定性及毒性。聚-(N-苯基甘氨酸)(PGNP)具有的羧基基团或者-共轭体系可提供可修饰的位点,将可与其作用的功能性物质结合,形成多功能体系。PGNP支链上含有羧基,可以与很多基团发生反应,可以利用含有亲水性分子修饰PGNP解决其水溶性问题。聚乙二醇(PEG)具有好的亲水性和生物相容性,普遍应用于修饰生物医学用的纳米材料方面。可以阻止纳米粒子的聚集,阻碍非特异性物质与细胞的相互作用(Elsabahy,M.;ffooley, K.L.Chemical Society Reviews, 2012, 41 (7): 2545-2561 ;Cheng, L.;Yang, K.;Chen, Q.;Liu, Z..ACS Nano, 2012,6 (6): 5605-5613.)。本专利技术利用酰胺反应将双端氨基的聚乙二醇NH2-PEG-NH2修饰到PGNP上,形成复合材料PGNP-PEG-Nh2,提高其水溶性和生物兼容性。透明质酸(HA)是由两个双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的线状的带有负电荷的酸性多糖,内侧由于存在大量的羟基而产生强亲水性,溶于水,不溶于有机溶剂。具有良好的生物相容性、生物可降解性、水溶性、无毒性等,在细胞的增殖和转移等方面发挥重要用。在大多肿瘤细胞表面有过度表达的透明质酸受体CD44(典型的有B16,HCT-116, MCF-7,Hela细胞),而通过与⑶44的作用,其可以有效的选择性键合细胞(Culty M, Nguyen HA, Underhill C B.J Cell B1l.1992,116 (4): 1055 - 1062)。因此,透明质酸可以作为抗恶性肿瘤药物的载体,实现革G向治疗目的(Hyukjin L, Kyuri L, Tae GP.B1conjugate Chem.2008, 19, 1319-1325)。本专利技术的靶向光热治疗用水溶性复合物为聚(N-苯基甘氨酸)_聚乙二醇-透明质酸(PGNP-PEG-HA)三者结合的复合材料,利用聚乙二醇将聚(N-苯基甘氨酸)的光热转换效应和透明质酸的良好水溶性及对癌细胞的靶向特性,结合起来,解决了聚(N-苯基甘氨酸)的水溶性,提高靶向光热治疗效果。在本专利技术的靶向光热治疗用水溶性复合物的复合体系中,一方面,聚(N-苯基甘氨酸)作为光热治疗剂参与疾病的治疗;另一方面,透明质酸既改善了聚苯胺的水溶性,其自身也具有靶向癌细胞的效果。试验证实,该PGNP-PEG-HA复合物溶液具有良好的光热效果,在红本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种靶向光热治疗用水溶性复合物,是由双端氨基聚乙二醇以酰胺键在两端分别结合着聚(N‑苯基甘氨酸)和透明质酸而构成的聚(N‑苯基甘氨酸)‑聚乙二醇‑透明质酸三者结合的纳米材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:沈星灿蒋邦平张丽
申请(专利权)人:广西师范大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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