具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子及其制备方法。所述载药纳米粒子由双硫键连接的高分子药物前体和无机纳米粒子制备而成；其中，所述无机纳米粒子包括表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPION‑NH

Reduced response magnetic carrier nanoparticle with synergistic anticancer efficiency and preparation method thereof

The invention relates to a reduction response magnetic drug carrier nanoparticle with synergistic anticancer efficiency and a preparation method thereof. The drug loaded nanoparticles were connected by disulfide polymer prodrug and inorganic nanoparticles prepared; among them, the inorganic nanoparticles including nanoparticles amino functionalized superparamagnetic Fe3O4 (SPION NH

【技术实现步骤摘要】
具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子及其制备方法
本专利技术涉及一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子及其制备方法，属于医药

技术介绍
在传统意义上的抗癌化学治疗中，小分子药物常出现对正常组织的高毒性，易被网状内皮系统清除(RES)，无法避免细胞内带来的屏蔽效应所导致的药物利用度低，毒副作用大等不良影响；而对于小分子药物本身所具有的水溶性低，稳定性差和容易造成耐药性等缺陷，都成为化学药物治疗中难以逾越的鸿沟。在近些年的抗癌研究中，针对上述问题，纳米粒子作为一种新型载体，已受到医学界的广泛关注，其特殊的尺寸带来的增强渗透滞留(EPR)效应，对于小分子药物的良好封装，以及具有选择性富集于病灶部位等特点，在有效杀死肿瘤细胞的同时，极大地避免了治疗时所带来的毒副作用。利用人体内的微环境差异，特别是正常组织与癌症组织和癌症细胞间还原性物质的浓度差异性，设计具有还原响应性的载药体系，可实现药物在肿瘤部位的选择性释放，从而获得肿瘤细胞内增强的药物控释行为，提高药物对肿瘤的疗效。目前，药物载体大多利用物理包埋、静电复合等方法对药物进行负载。由于载体与药物间作用力较弱，药物通常会在体循环中提前释放或暴释，从而使药物利用度降低且对正常组织造成伤害，产生较大的毒副作用。此外，单药物载体存在给药量大，容易造成耐药性等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术中存在的问题，提供一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子及其制备方法，该载药纳米粒子具有在靶向区域特异响应性、协同增效、低毒副作用等优点。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述载药纳米粒子的制备原料包括：双硫键连接的高分子药物前体和无机纳米粒子；其中，所述无机纳米粒子包括表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPION-NH2)和以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子(NH2-R-SeNPs)。按上述方案，优选地，所述双硫键连接的高分子药物前体和所述无机纳米粒子的质量比为1:0.5～3。按上述方案，优选地，所述无机纳米粒子中，所述表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子与所述以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子的质量比为1:0.5～3。按上述方案，优选地，所述双硫键连接的高分子药物前体由下述方法制备得到：1)将氨基巯基试剂与带羧基的高聚物进行酰胺化反应，得到巯基化高分子衍生物；2)将巯基羧基试剂与带氨基的抗癌药物进行酰胺化反应，得到巯基修饰的药物；3)在室温下，将步骤1)得到的巯基化高分子衍生物与步骤2)得到的巯基修饰的药物，在氧化剂作用下进行形成双硫键的反应，将所得粗产物在pH5.5的HCl溶液中透析四次后，再使用超纯水透析一次，得到双硫键连接的高分子药物前体。优选地，所述氨基巯基试剂选自半胱胺盐酸盐，11-巯基十一胺盐酸盐、氨基聚乙二醇巯基中任一种；所述带羧基的高聚物选自海藻酸钠，透明质酸，羧甲基纤维素，羧甲基甲壳素中任一种；所述巯基羧基试剂选自巯基PEG羧基、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、半胱氨酸中任一种；所述带氨基的抗癌药物选自阿霉素、甲氨蝶呤、丝裂霉素、羟基脲、博来霉素中任一种；所述氧化剂为空气、氧气、过氧化氢中任一种。优选地，所述氨基巯基试剂的氨基与所述带羧基的高聚物的羧基的摩尔比为(1.2～1.8):1；所述巯基羧基试剂的羧基与所述带氨基的抗癌药物的氨基的摩尔比为(0.8～1.1):1；所述巯基化高分子衍生物的巯基与所述巯基修饰的药物的巯基的摩尔比为(0.9～1.1):1；所述巯基修饰的药物与所述氧化剂的摩尔比为(0.9～1.1):1。按上述方案，优选地，所述以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子由下述方法制备得到：将含氨基的高聚物和亚硒酸钠在反应介质中混合，在加入还原剂的条件下，搅拌反应体系，将反应得到的粗产物透析、离心，取上层清液，得到以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子分散液。优选地，在所述反应体系中所述含氨基的高聚物的质量浓度为0.5～3.0mg/mL，所述的含氨基的高聚物与亚硒酸钠的质量比为1:10～20，所述亚硒酸钠和还原剂的摩尔比为1:2～4。优选地，所述含氨基的高聚物选自壳聚糖、聚赖氨酸中的任一种；所述反应介质为醋酸溶液；所述还原剂为抗坏血酸。优选地，所述搅拌时间为12h，所述透析所用的介质为超纯水。本专利技术还提供了上述具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：1)将表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子溶液和以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子分散液混合，调节溶液pH值为4.5～5.5；2)将含有双硫键连接的高分子药物前体用超纯水溶解，调节溶液pH值为5；3)将步骤1)得到的溶液滴加至步骤2)得到的溶液中，调节体系的pH值为7.4，再在常温下搅拌溶液10～14h，得具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子。本步骤的反应原理为：将SPION-NH2，NH2-R-SeNPs和双硫键连接的高分子药物前体混合，利用高分子结构中的羧基与两种无机纳米粒子表面的氨基间的静电相互作用，进行自组装，得到具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子。相比于现有技术，本专利技术的优点是：1.本专利技术以天然高分子为原料，将抗癌药物通过双硫键键合于高分子侧链，合成具有还原响应性的高分子药物前体；同时在带氨基的高聚物模板中通过抗坏血酸还原亚硒酸钠，得到氨基化硒纳米粒子；最后，通过高分子药物前体与含氨基的无机纳米粒子(硒纳米粒子和四氧化三铁纳米粒子)间形成静电相互作用，成功制备出纳米级尺寸、粒径均一且稳定、具有超顺磁响应性以及还原响应性的载药纳米粒子。2.本专利技术化学反应条件温和，原料毒副作用低，通过双硫键键合的方式实现对药物的包载，有效避免在正常生理环境中的暴释和药物泄露从而导致的不良效应；同时双硫键的使用保证药物释放具有强的还原敏感释放性，实现药物在癌细胞内的还原性环境的还原响应性并大量快速释放。3.硒纳米粒子具有显著的抗氧化效果，能有效清除癌细胞内的过剩自由基和过氧化物。同时，大量文献也证明硒能使癌细胞处于敏感状态，使得药物能够更有效地发挥作用，从而使硒在抗耐药癌细胞中得到应用。本专利技术利用纳米硒独有的抗癌作用，与抗癌药物联用协同抗癌增效，相比于单载抗癌药物的载体，极大地提高了载药粒子对于癌细胞的抑制作用。4.本专利技术制得的载药纳米粒子还可以实现在外源磁场作用下的在病灶部位的主动靶向，可以进一步实现磁性增效作用，从而提高治疗效果，降低毒副作用。5.通过抗癌药物与纳米硒联用协同抗癌作用以及磁性增效作用，本专利技术可实现在减少抗癌药物的剂量的同时达到更高的抗癌效果。附图说明图1为实施例1合成的磁性载药纳米粒子的透射电镜(TEM)图(如图1-a所示)和粒径分布曲线图(如图1-b所示)。图2为实施例1合成的磁性载药纳米粒子在磁铁作用下随时间的磁泳动行为的对比照片(如图2-a所示)和所述磁性载药纳米粒子的M-H磁化曲线(如图2-b所示)。图3为实施例1合成的磁性载药纳米粒子在体外的药物释放性能曲线。图4为在实施例1合成的磁性载药纳米粒子(MSDAN-gel)以及阿霉素和纳米硒的作用下的细胞相对活性曲线(如图4-a和4-b所示)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述载药纳米粒子的制备原料包括双硫键连接的高分子药物前体和无机纳米粒子；其中，所述无机纳米粒子包括表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPION‑NH

【技术特征摘要】
1.一种具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述载药纳米粒子的制备原料包括双硫键连接的高分子药物前体和无机纳米粒子；其中，所述无机纳米粒子包括表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子(SPION-NH2)和以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子(NH2-R-SeNPs)。2.根据权利要求1所述的具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述双硫键连接的高分子药物前体和所述无机纳米粒子的质量比为1:0.5～3。3.根据权利要求1所述的具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述无机纳米粒子中，所述表面氨基化的超顺磁性四氧化三铁纳米粒子与所述以含氨基的高聚物为模板的氨基化硒纳米粒子的质量比为1:0.5～3。4.根据权利要求1所述的具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，所述双硫键连接的高分子药物前体由下述方法制备得到：1)将氨基巯基试剂与带羧基的高聚物进行酰胺化反应，得到巯基化高分子衍生物；2)将巯基羧基试剂与带氨基的抗癌药物进行酰胺化反应，得到巯基修饰的药物；3)在室温下，将步骤1)得到的巯基化高分子衍生物与步骤2)得到的巯基修饰的药物，在氧化剂作用下反应，将所得粗产物在pH5.5的HCl溶液中透析四次后，再使用超纯水透析一次，得到双硫键连接的高分子药物前体。5.根据权利要求4所述的具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征在于，步骤1)中所述氨基巯基试剂选自半胱胺盐酸盐，11-巯基十一胺盐酸盐、氨基聚乙二醇巯基中任一种；步骤1)中所述带羧基的高聚物选自海藻酸钠，透明质酸，羧甲基纤维素，羧甲基甲壳素中任一种；步骤2)中所述巯基羧基试剂选自巯基PEG羧基、巯基乙酸、巯基丙酸、巯基丁酸、半胱氨酸中任一种；步骤2)中所述带氨基的抗癌药物选自阿霉素、甲氨蝶呤、丝裂霉素、羟基脲、博来霉素中任一种；步骤3)中所述氧化剂为空气、氧气、过氧化氢中任一种。6.根据权利要求4所述的具有协同抗癌增效的还原响应磁性载药纳米粒子，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻发全，喻波，陈黎迪，薛亚楠，龙思会，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42