一种用于可控光动力治疗的纳米药物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有可控的光动力治疗效果的PAMAM‑CD/血卟啉/吲哚菁绿纳米药物及其制备方法。该纳米药物是通过物理结合将血卟啉（HP）和吲哚菁绿（ICG）包载于经过环糊精修饰的树状大分子聚酰胺‑胺（PAMAM‑CD）中，ICG作为HP的开关，HP的荧光被ICG淬灭，同时光动力治疗被关上。当纳米药物暴露于808 nm激光下时，ICG被分解，HP的荧光恢复，光动力治疗被开启，同时伴随有ICG的光热治疗。本发明专利技术既解决了血卟啉的暗毒性问题，又利用ICG的开关作用实现可控光动力治疗和光热治疗的结合。

Nano medicine for controllable photodynamic therapy and preparation method thereof

The invention discloses a PAMAM (CD/) hematoporphyrin / indocyanine green nano drug with controllable photodynamic therapy effect and a preparation method thereof. The nanomaterials are encapsulated in HP and ICG through a physical combination in a macromolecule polyamide CD modified by cyclodextrin (PAMAM CD). ICG is used as a switch for HP. The fluorescence of HP is quenched by ICG and is closed with time dynamic therapy. When nanomedicine was exposed to 808 nm laser, ICG was decomposed, the fluorescence of HP was restored, photodynamic therapy was opened, accompanied by ICG photothermal therapy. The invention not only solves the problem of dark toxicity of hematoporphyrin, but also realizes the combination of controllable photodynamic therapy and photothermal therapy by using the switch function of ICG.

【技术实现步骤摘要】
一种用于可控光动力治疗的纳米药物及其制备方法
本专利技术属于生物医药领域，涉及一种新型的、可控的光动力治疗药物PAMAM/血卟啉/吲哚菁绿（CPHI）的制备及其应用。
技术介绍
光动力治疗（PDT）作为一种微创治疗手段，已经应用于各种癌症的治疗。其过程是，在特定波长的激光下，癌细胞内的光敏剂分子（PSs）被激发，将能量转移到周围的氧气中，产生高毒性的活性氧（ROS），从而杀死肿瘤细胞。与常规化疗，侵袭性手术和放疗相比，PDT的特点是对肿瘤细胞具有选择性，导致肿瘤细胞坏死或凋亡，对周围正常细胞和组织无损伤（KesselD,LuoY.MitochondrialphotodamageandPDT-inducedapoptosis[J].JournalofPhotochemistry&PhotobiologyBBiology,1998,42(2):89-95.）。血卟啉（HP）作为第一代光敏剂，具有良好的生物相容性。然而，较差的水溶性和持久的光敏性限制了血卟啉的临床应用。最近，为了克服传统光敏剂的缺点，许多研究者基于不同机理对光敏剂进行淬灭，同时使其根据需要恢复，从而设计出一种可控的光敏剂。纳米材料中，金纳米棒和氧化石墨烯已被应用于淬灭光敏剂，其中，氧化石墨烯纳米载体是应用和研究最多的材料之一，但不可降解性限制了它的进一步临床应用（HuP,WangR,ZhouL,etal.Near-Infrared-ActivatedUpconversionNanoprobesforSensitiveEndogenousZn2+DetectionandSelectiveOn-DemandPhotodynamicTherapy[J].AnalyticalChemistry,2017,89(6):3492.）。各种刺激（如内源性Zn2+，蛋白质，近红外激光，pH）作为触发剂来激活光敏剂的光活性。基于荧光共振能量转移（FRET）的上转换纳米颗粒（UCNPs）已被深入研究，用于可控的光动力治疗。由FDA批准的吲哚菁绿（ICG）在约780nm处具有最大的光吸收性。在近红外光下，ICG可以通过吸收的近红外光，将能量转化为局部热量进行热疗，从而杀死肿瘤细胞。据报道，将ICG与其他癌症药物整合到纳米载体中，可以在NIR激光下实现触发药物释放。有趣的是，ICG可以从HP衍生物中捕获单线态氧，从而用作光动力治疗的保护剂（KitaK,ItoshimaT,ItoT,etal.Photodynamictherapyofratlivercancer:protectionofthenormalliverbyindocyaninegreen.[J].GastroenterologiaJaponica,1987,22(4):465.）。因此，在一个给药系统中将ICG与HP联合使用，实现可控的PDT和NIR激光触发下HP的释放，联合光热治疗（PTT）和光动力治疗，提高治疗效果。纳米级别的载体可以将各种治疗剂结合在一起，并设计成具有明确的尺寸，形状和表面特性的纳米粒，提高药物溶解度和稳定性。聚酰胺胺（PAMAM）树枝状大分子具有独特的内腔结构，载药能力高，可应用于具有准确的纳米结构的药物递送系统，并通过实体瘤的高通透性和滞留效应（EPR）将药物积累到肿瘤组织中（StiribaSE,FreyH,HaagR.Dendriticpolymersinbiomedicalapplications:frompotentialtoclinicaluseindiagnosticsandtherapy.[J].AngewandteChemie,2002,41(8):1329-34.）。据报道，树枝状大分子-卟啉偶联物在NIR光下通过FRET产生双光子激发，改变了光敏剂的内在结构，而通过自组装将光敏剂包载于树枝状聚合物中可以克服这一缺点。在生理条件下，PAMAM树枝状大分子表面带有大量正电荷，具有较高的细胞毒性，如何减小细胞毒性吸引了许多研究者的兴趣。环糊精（CD）作为超分子化学中最重要的基础物质之一，具有较低的细胞毒性和较高的生物相容性，通过形成主客体化合物将许多客体药物包封。在许多情况下，主客体复合物对光，热和氧化剂更稳定。Wang等人将α，β，γ-CD修饰到G5-PAMAM树枝状大分子表面，合成树状大分子-环糊精复合物。该化合物可以提高阳离子型PAMAM树形分子的生物相容性，同时树形大分子-CD复合物可以提供CD和PAMAM两个独立的药物储存空间（WangH,ShaoN,QiaoS,etal.Host-guestchemistryofdendrimer-cyclodextrinconjugates:selectiveencapsulationsofguestswithindendrimerorcyclodextrincavitiesrevealedbyNOENMRtechniques[J].JournalofPhysicalChemistryB,2012,116(36):11217-24.）。基于上述研究背景，我们开发了一种新的可控的光动力纳米药物，NIR光触发HP的释放，同时激活HP的光动力活性，实现光动力和光热治疗的结合。通过将HP和ICG包封在β-CD修饰的PAMAM树枝状聚合物（CP）的纳米载体上，获得CPHI。ICG作为HP的开关，可以淬灭的HP荧光，控制ROS的产生。我们研究了ICG对HP的淬灭作用和808nm激光下HP的恢复，然后测定了CPHI的体外药物释放性能。在MCF-7细胞中研究了CPHI的可控的PDT治疗与PTT治疗的结合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以控制的、具有较低暗毒性的纳米药物CPHI的制备方法和用途，利用ICG开关的作用，既解决了血卟啉暗毒性高的问题，又能实现可控的光动力治疗和光热治疗相结合。为达到上述目的，本专利技术采取了如下技术方案：本专利技术提出一种PAMAM-CD/HP/ICG纳米药物，它是将血卟啉（HP）和吲哚菁绿（ICG）包载于经过环糊精修饰的树状大分子聚酰胺-胺（CP）中得到的纳米药物CPHI，其中，ICG的装载率为2.0-30%，HP的装载率为0.4-15%。一种制备如上所述的PAMAM/血卟啉/吲哚菁绿纳米药物的方法为：先将PAMAM表面的氨基修饰上环糊精，形成PAMAM-CD载体，包载药物血卟啉和吲哚菁绿。所述的PAMAM-CD/HP/ICG纳米药物的制备方法，包括以下步骤：步骤a：将环糊精（CD）和N,N'-羰基二咪唑（CDI）溶于DMSO中，室温搅拌6小时后，逐滴加入溶有PAMAM的DMSO溶液，室温搅拌反应3天，反应液装入透析袋中透析，冻干，得到PAMAM-CD聚合物；步骤b：将PAMAM-CD运载体溶于DMSO中，放入圆底烧瓶中，逐滴加入血卟啉（HP）和吲哚菁绿（ICG）的DMSO溶液，室温避光搅拌反应3天，反应液装入透析袋中透析，冻干，得到PAMAM-CD/血卟啉/吲哚菁绿纳米药物；步骤a中所采用的PAMAM的代数为2-6代。步骤a中CDI：PAMAM：环糊精的摩尔比为10：0.04：0.5～3。步骤b中HP:ICG的质量比为1:10～1:2.5所述步骤a、b中的透析袋截留分子量为1000-14本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于可控光动力治疗的纳米药物，其特征在于：所述的纳米药物是由HP、ICG和PAMAM‑CD反应得到的PAMAM‑CD/HP/ICG纳米药物，其中，ICG的装载率为2.0‑30%，HP的装载率为0.4‑15%。

【技术特征摘要】
1.一种用于可控光动力治疗的纳米药物，其特征在于：所述的纳米药物是由HP、ICG和PAMAM-CD反应得到的PAMAM-CD/HP/ICG纳米药物，其中，ICG的装载率为2.0-30%，HP的装载率为0.4-15%。2.一种制备如权利要求1所述的用于可控光动力治疗的纳米药物的方法，其特征在于：先制备PAMAM-CD载体，再装载HP和ICG，从而构建一种可控的光动力纳米药物。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将环糊精和N,N'-羰基二咪唑溶于DMSO中，室温搅拌6小时后，逐滴加入溶有PAMAM的DMSO溶液，室温搅拌反应3天，反应液装入透析袋中透析，冻干，得到PAMAM-CD载体；（2）...

【专利技术属性】
技术研发人员：高瑜，李子颖，吕婷婷，王秀英，阙榕槟，马士杰，陈海军，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35