用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用，以具有pH敏感特性的PCL‑acetal‑PEG聚合物、具有还原敏感特性的PCL‑ss‑PEG‑ss‑PCL聚合物和具有活性基团的磷脂DSPE‑PEG‑NH2为原料共混后自组装制备出pH/还原智能响应性的聚合物纳米胶束为载体，化疗药物与光敏剂包载于胶束的疏水性内核，外壳为亲水性PEG，具有长循环和空间稳定特性，叶酸靶向基团通过共价键修饰于胶束表面；载药量为4‑10%，化疗药物与光敏剂的质量比为0.5‑2；粒径小于200 nm。本发明专利技术具有分散性好、粒径小、较好的光热转换效应、载药量和包封率高的优点，可实现肿瘤靶向给药、荧光成像肿瘤部位、pH/还原触发释药、化疗‑光热联合治疗提高抑瘤效果，在肿瘤的联合靶向治疗方面具有广阔的临床应用前景。

PH/ reduction dual sensitive multifunctional micelles for cancer chemotherapy and photothermal therapy and their applications

The invention relates to a pH/ reductive dual sensitive multi-functional nano micelle and its application for combination of tumor chemotherapy and photothermal therapy, with a pH sensitive PCL acetal PEG polymer, a reductive SS PEG PEG SS PCL polymer with a reduction sensitivity and a phospholipid DSPE PEG slurry with active groups The polymer nanomicelles of pH/ reductive intelligent responsiveness were prepared by self-assembly, and the chemotherapeutic drugs and photosensitizers were loaded on the hydrophobic core of the micelles. The shell was hydrophilic PEG, with long circulation and space stability. The target group of folic acid was modified by covalent bond to the surface of micelle. The drug loading was 4, and the chemotherapeutic drug was 10%. The mass ratio of photosensitizer is 0.5 2, and the particle size is less than 200 nm. The invention has the advantages of good dispersion, small particle size, good photothermal conversion effect, high drug loading and high encapsulation efficiency. It can achieve tumor targeting drug delivery, fluorescence imaging tumor site, pH/ reduction trigger release, chemotherapy and photothermal combined therapy to improve tumor suppression effect. Use the prospect.

【技术实现步骤摘要】
用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用
本专利技术涉及一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用，具体是具有肿瘤靶向同时对肿瘤微环境具有pH及还原敏感双重响应性，并且能够高效包载化疗药物与光敏剂，实现对肿瘤的协同治疗作用，为靶向肿瘤化疗与光热联合作用的多功能杂化胶束递药系统。
技术介绍
肿瘤尤其是恶性肿瘤严重威胁着人类的健康，由于其具有浸润、复发、转移、无限增殖等特点使得肿瘤的治疗成为临床上的一大难题。化疗是目前临床上治疗肿瘤的最主要的手段，但是化疗药物具有非特异性结合、体内不稳定性和毒副作用强等缺点，使得化疗药物的治疗效果有一定的局限性。因此开发合适的药物载体，使化疗药物能特异性进入肿瘤细胞后快速释放，达到高效的杀伤肿瘤细胞的作用，是突破肿瘤治疗的核心问题。纳米载药体系中，聚合物胶束是一种成功用于药物载体的纳米制剂。与传统的化疗药物相比，能够有效减缓药物毒性，已被证明是一种很有应用前景的药物制剂。聚合物胶束表面具有亲水性外壳，粒径较小，可以利用肿瘤的EPR效应，有效地将药物运输到病理区域，同时基于特殊的肿瘤微环境可以设计不同刺激响应的纳米粒，从而实现药物在肿瘤靶部位的快速释放而提高疗效。本领域研究者尝试用pH响应、还原敏感等材料制备具有肿瘤微环境响应的聚合物胶束，聚合物胶束的疏水内腔能够很好地包载不同种疏水药物，可实现联合用药及多功能运载。此外，通过设计、优化聚合物内核及PEG膜层更可构建智能纳米药物载体实现药物定点、定量、定时进行释放，有效降低药物的毒副作用。然而，但是由于肿瘤的多样性、复杂性和异质性，单一肿瘤化疗方案并不能满足目前的治疗需求。脱靶效应、药物失活和细胞耐药等问题的出现都需要研究者进一步开发联合治疗方法，发挥协同作用效果。近年来，光热疗法因其侵袭性小，治疗精度高，对正常组织的损伤低，以及具备远程智能控制等特性使其发展前景广阔。PTT应用光敏剂，结合近红外NIR激光照射时，能产生高热，使得肿瘤细胞被热消融。光敏剂吲哚菁绿（IndocyanineGreen，ICG）是一种近红外三碳花菁染料，是目前唯一被美国食品药品监督管理局批准用于临床的近红外成像试剂，同时能强烈的吸收光能将其转化为热能或产生单线态氧，可用于光热疗法或光动力治疗。纳米递送系统在肿瘤治疗研究中扮演了重要角色，不仅能够提高ICG的光稳定性、水稳定性和热稳定性，还能可有效避免ICG的分解及体内清除，同时能够调节ICG的体内循环和分布，使其更有利于肿瘤的光热疗法。许多研究表明，光热疗法可以完全杀死原发性肿瘤，但不能根除转移性肿瘤细胞，而化疗作为一种全身治疗手段可以提高抗肿瘤制剂对原发性和转移性肿瘤细胞的杀伤力。因此，化疗和光热疗法的结合在基础研究和临床治疗中都备受关注。一方面，光热疗法生成的热能可改变细胞膜的通透性，加速细胞内传递，从而提高肿瘤对化疗药的敏感性；另一方面，光热疗法产生的热能可加速药物从载体的释放，提高对靶细胞的毒性。不仅如此，过高热还能造成肿瘤细胞的凋亡坏死和消融。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束及其应用，可以克服现有技术的不足。本专利技术是一种具有主动靶向功能、同时高效包载化疗药物和光敏剂、并具有肿瘤微环境pH和还原双重响应的新型药物递释系统。该递释系统能通过疏水作用力将化疗药物和光敏剂有效包载在聚合物胶束的疏水性内核中，外壳的PEG层赋予聚合物胶束长循环和空间稳定性，靶向基团通过DSPE-PEG-NH2连接在胶束的外壳，粒径较小（<200nm），能通过EPR效应和叶酸靶向作用实现肿瘤部位高效富集，并通过肿瘤微环境pH和还原双重响应快速释放药物而发挥药效。本专利技术通过将广谱抗癌药阿霉素与可用于临床的光敏剂ICG共载、肿瘤靶向递送与肿瘤部位药物控释，实现化疗与光热治疗的联合治疗效果最大化，一方面光敏剂包载后具有良好的光热转换效率，激光照射下产生的光热能够增强肿瘤细胞对载体的摄取、加速药物释放、增敏化疗药物，另一方面过高热可以直接杀伤肿瘤细胞，从而实现肿瘤的化疗与光热治疗的联合治疗。本专利技术可实现化疗药物与光敏剂的共包载、靶向输送、环境响应触发释药以及对肿瘤的光热-化疗联合治疗。本专利技术提供一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束为：以具有pH敏感特性的PCL-acetal-PEG聚合物、具有还原敏感特性的PCL-ss-PEG-ss-PCL聚合物和具有活性基团的磷脂DSPE-PEG-NH2为原料共混后自组装制备出具有pH/还原智能响应性的聚合物纳米胶束为载体，化疗药物与光敏剂包载于胶束的疏水性内核，外壳为亲水性PEG，具有长循环和空间稳定特性，叶酸靶向基团通过共价键修饰于胶束表面；其中，载药量为4-10%，化疗药物与光敏剂的质量比为0.5-2；粒径在200nm以下。PCL-ss-PEG-ss-PCL化学式：其中，m=136-182，n=26-35，PEG亲水链段质量百分数>45%。PCL-acetal-PEG化学式：其中，m=1-30，n=1-25，p=1-15。制备方法为：将PCL-ss-PEG-ss-PCL与PCL-acetal-PEG溶于茄形瓶内的有机溶剂中，再将DSPE-PEG-NH2、化疗药物与光敏剂加入共混，旋蒸除去有机溶剂铺膜，用磷酸盐缓冲溶液（PBS）分散，水化，至室温，冰浴下超声，得到胶束分散液放置于PBS透析，除去游离药物，得到靶向共负载化疗药物及光敏剂的pH/还原聚合物胶束分散液；然后再通过EDC/NHS反应连接叶酸靶向分子。所述的化疗药物为阿霉素、柔红霉素、阿柔比星、伊达比星、戊柔比星、紫杉醇、或米托蒽醌，或它们的组合。所述的光敏剂为吲哚菁绿（ICG）或是二氢卟吩（Chlorine6）。所述的PCL-ss-PEG-ss-PCL共聚物分子量为12000-16000，其中PEG亲水链段质量百分数>45%，PCL-acetal-PEG分子量为9000-36000，具有活性基团的（功能化）磷脂DSPE-PEG-NH2的PEG分子量为2000或5000。PCL-ss-PEG-ss-PCL是聚己内酯与聚乙二醇嵌段共聚物之间用具有还原敏感性的二硫键连接的，因此具有还原敏感性。PCL-acetal-PEG是聚己内酯和聚乙二醇之间用pH敏感的乙缩醛连接，因此具有pH敏感性。所述功能化磷脂为DSPE-PEG-NH2，也可以是马来酰亚胺化的功能化磷脂DSPE-PEG-Mal。所述靶向基团为叶酸基团，也可以是巯基化的单克隆抗体anti-Her2-Fab、多肽LHRH与聚合物胶束表面的功能磷脂DSPE-PEG-Mal连接引入靶向基团。本专利技术提供一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束的制备方法包括如下步骤：1）将两亲性共聚物PCL-ss-PEG-ss-PCL与PCL-acetal-PEG以1:1（质量比）充分共溶于二氯甲烷或甲醇与二氯甲烷的混合1:1（质量比）有机溶剂中，用旋转蒸发仪除去有机溶剂，使之在茄形瓶内壁形成一层均匀的薄膜，真空干燥12-20小时；2）向茄形瓶中加入pH=7.4的磷酸盐缓冲溶液（PB本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束，其特征在于，它是以具有pH敏感特性的PCL‑acetal‑PEG聚合物、具有还原敏感特性的PCL‑ss‑PEG‑ss‑PCL聚合物和具有活性基团的磷脂DSPE‑PEG‑NH2为原料共混后自组装制备出具有pH/还原智能响应性的聚合物纳米胶束为载体，化疗药物与光敏剂包载于胶束的疏水性内核，外壳为亲水性PEG，具有长循环和空间稳定特性，叶酸靶向基团通过共价键修饰于胶束表面；其中，载药量为4‑10%，化疗药物与光敏剂的质量比为0.5‑2；粒径在200 nm以下；PCL‑ss‑PEG‑ss‑PCL化学式：

【技术特征摘要】
1.一种用于肿瘤化疗与光热联合治疗的pH/还原双重敏感多功能纳米胶束，其特征在于，它是以具有pH敏感特性的PCL-acetal-PEG聚合物、具有还原敏感特性的PCL-ss-PEG-ss-PCL聚合物和具有活性基团的磷脂DSPE-PEG-NH2为原料共混后自组装制备出具有pH/还原智能响应性的聚合物纳米胶束为载体，化疗药物与光敏剂包载于胶束的疏水性内核，外壳为亲水性PEG，具有长循环和空间稳定特性，叶酸靶向基团通过共价键修饰于胶束表面；其中，载药量为4-10%，化疗药物与光敏剂的质量比为0.5-2；粒径在200nm以下；PCL-ss-PEG-ss-PCL化学式：其中，m=136-182，n=26-35PCL-acetal-PEG化学式：其中，m=1-30，n=1-25，p=1-15；制备方法为：将PCL-ss-PEG-ss-PCL与PCL-acetal-PEG溶于有机溶剂中，再将DSPE-PEG-NH2、化疗药物与光敏剂加入共混，旋蒸除去有机溶剂铺膜，用磷酸盐缓冲溶液（PBS）分散，水化，至室温，冰浴下超声，得到胶束分散液放置于PBS透析，除去游离药物，得到靶向共负载化疗药物及光敏剂的pH/还原聚合物胶束分散液；然后再通过EDC/NHS反应连接叶酸靶向分子。2.按照权利要求1所述的多功能纳米胶束，其特征在于所述的化疗药物为阿霉素、柔红霉素、阿柔比星、伊达比星、戊柔比星、紫杉醇、或米托蒽醌，或它们的组合；所述的光敏剂为吲哚菁绿（ICG）或是二氢卟吩（Chlorine6）。3.按照权利要求1所述的多功能纳米胶束，其特征在于所述的PCL-ss-PEG-ss-PCL共聚物分子量为12000-16000，其中PEG亲水链段质量百分数>45%，PCL-acetal-PEG分子量为9000-36000，具有活性基团的功能化磷脂DSPE-PEG-NH2的PEG分子量为2000或5000；所述功能化磷脂DSPE-PEG-NH2可用马来酰亚胺化的功能化磷脂DSPE-PEG-Mal替换，然后连接巯基化的单克隆抗体anti-Her2-Fab、多肽LHRH作为靶向基团。4.权利要求1所述的用于肿瘤化疗与光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳华，朱敦皖，秦玉，樊帆，张志明，
申请(专利权)人：中国医学科学院生物医学工程研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12