一种靶向载药纳米级超声微泡及其制备方法技术

一种靶向载药纳米级超声微泡及其制备方法，本发明专利技术涉及靶向载药纳米级超声微泡及其制备方法。本发明专利技术是为了解决传统超声造影剂功能单一，灵敏度、清晰度和准确度低的问题。靶向载药纳米级超声微泡包括：微泡膜壁、FA‑CNTs‑PTX靶向载药复合物、以及包裹在微泡膜壁内部的惰性气体；其中所述FA为叶酸，CNTs为碳纳米管，PTX为紫杉醇；步骤为：一、制备叶酸‑壳聚糖偶合物；二、将碳纳米管进行羧基化，得到羧基化修饰的碳纳米管；三、制备靶向复合物FA‑CS‑CNTs；四、制备靶向载药复合物FA‑CNTs‑PTX；五、制备复合FA‑CNTs‑PTX的微泡。本发明专利技术应用于医用配制品领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及靶向载药纳米级超声微泡及其制备方法。
技术介绍
超声造影剂(Ultrasound Contrast Agents,UCAs)是一类能够显著增强医学超声检测信号的诊断药物，通过静脉注射给药到达人体各器官微循环，微泡可以使其所在部位的回声信号显著增强。理想的超声造影剂能作为一种血池显像示踪剂随血流分布到全身，反映器官的血流灌注情况，同时又不干扰血流动力学。超声造影剂能有效增强心肌、肝、肾、颅脑等实质性器官的二维超声影像和血流多普勒信号，明显提高超声诊断的灵敏性和特异性，因此在影像医学诊断方面显示出很好的应用前景。目前常用的超声造影剂膜材有白蛋白、脂质、表面活性剂类及高分子材料类造影剂。但是受到体内循环时间短、代谢时间过快、超声显像不明显等缺点的限制，处于发展的瓶颈阶段。传统超声造影剂通过显示病变内部微循环灌注，显著提高了疾病诊断与鉴别诊断水平。但近年来，单一功能的造影剂已不能满足医学多样化需求。所以，越来越多的研究者开始将目光转向具有多种功能超声造影剂的研究，如多模态(适于多种成像模式的造影剂)和多功能(不仅适于成像，而且能够用于药物传递、基因转染等)超声造影剂。虽然对疾病的准确诊断可以通过应用多模态造影剂将各种成像模式综合应用来实现，然而疾病诊断之后的治疗也是一大难题。如果能够将疾病的诊断和治疗两个过程合二为一，在得到诊断结果的同时，及时地对病变部位进行对症治疗，这样不仅可以减少病人二次服药的痛苦以及药物可能引起的副作用，而且缩短了诊治时间，也可以提高疾病的治疗效果。同时，由于生物体内的结构复杂，器官组织中脂肪、蛋白质、水的含量变化，造成超声显像的灵敏度、清晰度和诊断的准确度等方面存在局限，所以提高超声分子显像信噪比和增加图像清晰度也至关重要。因此，本专利技术正是基于研制出新型多功能超声造影剂和提高超声显影效果这两方面思想而提出的。CNTs已广泛用于小分子药物和生物大分子如蛋白质、DNA、RNA等跨细胞膜药物输送，而且CNTs经表面修饰后在动物体内没有明显毒性，并能被缓慢地排除体外，CNTs能够主动进入细胞，CNTs功能化后也可应用于癌症治疗。利用CNTs中空网状这一特殊结构特点，其外表面不但可以非共价吸附各种分子，还可以共价键合多种化学基团，其内部则可以包埋小分子，从而提高CNTs药物负载率及实现增溶和靶向等功能。
技术实现思路
本专利技术是为了解决传统超声造影剂功能单一，灵敏度、清晰度和准确度低的问题，而提出的一种靶向载药纳米级超声微泡及其制备方法。一种靶向载药纳米级超声微泡包括：微泡膜壁、FA-CNTs-PTX靶向载药复合物、以及包裹在微泡膜壁内部的惰性气体；其中所述FA为叶酸，CNTs为碳纳米管，PTX为紫杉醇；其中碳纳米管置于微泡膜壁内部，靶向因子叶酸的一端通过壳聚糖连接到碳纳米管上，另一端穿过微泡膜壁伸向微泡膜壁外侧，连接叶酸的碳纳米管通过物理吸附负载抗肿瘤药物紫杉醇。一种靶向载药纳米级超声微泡的制备方法按以下步骤实现：步骤一：制备叶酸-壳聚糖偶合物；步骤二：将碳纳米管进行羧基化，得到羧基化修饰的碳纳米管；步骤三：制备靶向复合物FA-CS-CNTs；所述FA为叶酸，CS为壳聚糖，CNTs为碳纳米管；步骤四：制备靶向载药复合物FA-CNTs-PTX；所述PTX为紫杉醇步骤五：制备复合FA-CNTs-PTX的微泡，即靶向载药纳米级超声微泡。专利技术效果：本专利技术将碳纳米管(简称CNTs)加入到新型超声造影剂微泡中，可以有效克服传统超声造影剂功能单一，灵敏度、清晰度和准确度低等缺陷，可以实现诊断和靶向治疗同时进行。本专利技术的一种靶向载药超声微泡，其中，包括Span和PEG膜壁和包裹在Span和PEG膜壁内部的惰性气体，在Span和PEG膜壁上镶嵌了FA-CNTs-PTX靶向载药复合物。本专利技术克服了传统超声造影剂微泡的靶向性低、体内循环时间短、稳定性差、超声显像不明显、功能单一的缺点，提供一种靶向性强、体内循环时间长、分子量小、稳定性好、超声显影明显且兼有治疗作用的一种多功能纳米级超声微泡。附图说明图1为靶向载药纳米级超声微泡的结构示意图；图中Gas为惰性气体。图2为靶向载药纳米级超声微泡的粒度分布图。具体实施方式具体实施方式一：一种靶向载药纳米级超声微泡包括：微泡膜壁、FA-CNTs-PTX靶向载药复合物、以及包裹在微泡膜壁内部的惰性气体；其中所述FA为叶酸，CNTs为碳纳米管，PTX为紫杉醇；其中碳纳米管置于微泡膜壁内部，靶向因子叶酸的一端通过壳聚糖连接到碳纳米管上，另一端穿过微泡膜壁伸向微泡膜壁外侧，连接叶酸的碳纳米管通过物理吸附负载抗肿瘤药物紫杉醇。具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述微泡膜壁为脂质双分子层结构，微泡膜壁材料为Span60和PEG1500。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述靶向载药纳米级超声微泡的的粒径在400～600nm。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。具体实施方式四：一种靶向载药纳米级超声微泡的制备方法包括以下步骤：步骤一：制备叶酸-壳聚糖偶合物；步骤二：将碳纳米管进行羧基化，得到羧基化修饰的碳纳米管；步骤三：制备靶向复合物FA-CS-CNTs；所述FA为叶酸，CS为壳聚糖，CNTs为碳纳米管；步骤四：制备靶向载药复合物FA-CNTs-PTX；所述PTX为紫杉醇步骤五：制备复合FA-CNTs-PTX的微泡，即靶向载药纳米级超声微泡。具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是：所述步骤一中制备叶酸-壳聚糖偶合物的具体过程为：将壳聚糖溶于1％的醋酸溶液中，搅拌至壳聚糖完全溶解；另称取叶酸和EDC溶于二甲基亚砜中，避光搅拌至叶酸完全溶解；将叶酸溶液逐滴加入CS醋酸溶液中，避光反应4～6小时，加入丙酮溶液，直至反应产物完全沉淀后，将沉淀物离心，用二甲基亚砜洗涤，再用双蒸水洗涤，收集所得下层物，冷冻干燥，得到叶酸-壳聚糖偶合物。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式四或五不同的是：所述步骤二中得到羧基化修饰的碳纳米管的具体过程为：取碳纳米管加入到圆底烧瓶中，向其中加入浓硫酸和浓硝酸体积比为3:1的混酸，95～120℃条件下加热回流2～4小时，冷却后，将所得反应溶液用0.45μm混合纤维微孔滤膜抽滤，用双蒸水洗涤至中性，收集固体产物，冷冻干燥，得到羧基化修饰的碳纳米管。其它步骤及参数与具体实施方式四或五相同。具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式四至六之一不同的是：所述步骤三中制备靶向复合物FA-CS-CNTs的具体过程为：称取等质量的羧基化碳纳米管和叶酸-壳聚糖偶合物，分别置于1％(体积百分比)醋酸溶液中，醋酸溶液与羧基化碳纳米管或叶酸-壳聚糖偶合物的用量比为2～3ml/mg(如醋酸体积为2ml，羧基化碳纳米管或叶酸-壳聚糖偶合物质量为1mg，比例为2：1)，超声分散0.5～1小时，得到羧基化碳纳米管分散液和叶酸-壳聚糖偶合物溶液，在搅拌条件下，将叶酸-壳聚糖偶合物溶液加到羧基化碳纳米管分散液中，避光反应16～24小时；反应结束后，混合物进行抽滤，并用1％醋酸溶液洗涤，再用双蒸水洗涤至中性，收集固体产物，冷冻干燥，产物标记为FA-CS-C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶向载药纳米级超声微泡，其特征在于，所述靶向载药纳米级超声微泡包括：微泡膜壁、FA‑CNTs‑PTX靶向载药复合物、以及包裹在微泡膜壁内部的惰性气体；其中所述FA为叶酸，CNTs为碳纳米管，PTX为紫杉醇；其中碳纳米管置于微泡膜壁内部，靶向因子叶酸的一端通过壳聚糖连接到碳纳米管上，另一端穿过微泡膜壁伸向微泡膜壁外侧，连接叶酸的碳纳米管通过物理吸附负载抗肿瘤药物紫杉醇。

【技术特征摘要】
1.一种靶向载药纳米级超声微泡，其特征在于，所述靶向载药纳米级超声微泡包括：微泡膜壁、FA-CNTs-PTX靶向载药复合物、以及包裹在微泡膜壁内部的惰性气体；其中所述FA为叶酸，CNTs为碳纳米管，PTX为紫杉醇；其中碳纳米管置于微泡膜壁内部，靶向因子叶酸的一端通过壳聚糖连接到碳纳米管上，另一端穿过微泡膜壁伸向微泡膜壁外侧，连接叶酸的碳纳米管通过物理吸附负载抗肿瘤药物紫杉醇。2.根据权利要求1所述的一种靶向载药纳米级超声微泡，其特征在于，所述微泡膜壁为脂质双分子层结构，微泡膜壁材料为Span60和PEG1500。3.根据权利要求2所述的一种靶向载药纳米级超声微泡，其特征在于，所述靶向载药纳米级超声微泡的的粒径在400～600nm。4.一种靶向载药纳米级超声微泡的制备方法，其特征在于，所述靶向载药纳米级超声微泡的制备方法包括以下步骤：步骤一：制备叶酸-壳聚糖偶合物；步骤二：将碳纳米管进行羧基化，得到羧基化修饰的碳纳米管；步骤三：制备靶向复合物FA-CS-CNTs；所述CS为壳聚糖；步骤四：制备靶向载药复合物FA-CNTs-PTX；所述PTX为紫杉醇；步骤五：制备复合FA-CNTs-PTX的微泡，即靶向载药纳米级超声微泡。5.根据权利要求4所述的一种靶向载药纳米级超声微泡的制备方法，其特征在于，所述步骤一中制备叶酸-壳聚糖偶合物的具体过程为：将壳聚糖溶于1％的醋酸溶液中，搅拌至壳聚糖完全溶解；另称取叶酸和EDC溶于二甲基亚砜中，避光搅拌至叶酸完全溶解；将叶酸溶液逐滴加入CS醋酸溶液中，避光反应4～6小时，加入丙酮溶液，直至反应产物完全沉淀后，将沉淀物离心，用二甲基亚砜洗涤，再用双蒸水洗涤，收集所得下层物，冷冻干燥，得到叶酸-壳聚糖偶合物。6.根据权利要求5所述的一种靶向载药纳米级超声微泡的制备方法，其特征在于，所述步骤二中得到羧基化修饰的碳纳米管的具体过程为：取碳纳米管加入到圆底烧瓶中，向其中加入浓硫酸和浓硝酸体积比为3：1的混酸，95～120℃条件下加热回流2～4小时，冷却后，将所得反应溶液用0.45μm混合纤维微孔滤膜抽滤，用双蒸水洗涤至中性...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，胡明，张宇，刘俊希，侯巍，张云杰，焦淑清，张云龙，赵越，
申请(专利权)人：佳木斯大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23