一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用，所述纳米诊疗剂包括磁性黑色素纳米颗粒和化疗药物，所述化疗药物用于调控Wnt/β‑连环蛋白信号通路，所述化疗药物通过π‑π共轭装载在所述磁性黑色素纳米颗粒上。本发明专利技术利用磁性黑色素纳米颗粒作为载体装载能够调控Wnt/β‑连环蛋白信号通路的化疗药物。该纳米诊疗剂实现了肿瘤的光声成像和核磁共振成像引导下的Wnt/β‑连环蛋白信号通路调控的化疗。另外，本发明专利技术合成方法简单、操作方便，易于实现工业化生产，同时黑色素作为人体生物色素具有极好的生物相容性和生物可降解性，因此在肿瘤的诊断与治疗领域具有良好的应用前景。

A nanometer diagnostic and therapeutic agent and its preparation method and Application

The invention discloses a nano-diagnostic agent and its preparation method and application. The nano-diagnostic agent includes magnetic melanin nanoparticles and chemotherapeutic drugs. The chemotherapeutic drugs are used to regulate Wnt/beta catenin signaling pathway. The chemotherapeutic drugs are loaded on the magnetic melanin nanoparticles by pi-pi conjugation. The present invention uses magnetic melanin nanoparticles as carriers to load chemotherapeutic drugs capable of regulating Wnt/beta catenin signaling pathway. The nano-diagnostic agent realizes the chemotherapy regulated by Wnt/beta catenin signaling pathway guided by photoacoustic imaging and nuclear magnetic resonance imaging of tumors. In addition, the synthetic method of the invention is simple, easy to operate, and easy to realize industrial production. Melanin, as a human biological pigment, has excellent biocompatibility and biodegradability, so it has good application prospects in the field of cancer diagnosis and treatment.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及医用纳米材料领域，尤其涉及一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用。
技术介绍
Wnt/β-连环蛋白信号通路在组织和器官发育及平衡中起极其重要的作用，能够维持体内组织的平衡，再生和损伤修复。然而，突变、表观遗传学改变或肿瘤微环境中的细胞能异常激活Wnt/β-连环蛋白信号传导途径，导致乳腺癌等各种癌症的发生。在信号级联反应中，β-连环蛋白作为T细胞因子/淋巴增强因子（TCF/LEF）家族的共激活因子，起着至关重要的作用。Axin/GSK3β（糖原合成酶激酶3β）/APC（腺瘤性结肠息肉）破坏复合物通过泛素化降解途径降解β-连环蛋白，从而紧密调控β-连环蛋白的活性及其蛋白质水平。癌症基因组测序揭示了Wnt信号通路上游卷曲蛋白（FZD）家族成员、低密度脂蛋白受体相关蛋白（LRP）5或6及APC的频繁突变、大量突变累积能够导致Wnt/β-连环蛋白信号传导受阻，最终导致信号通路的异常激活。奥巴克拉（Obatoclax，OBX）、灵菌红素（Prodigiosin）、舒林酸（Sulindac）和盐霉素(Salinomycin)等均被验证为治疗多种癌症的实验性药物，上述化疗药物能够通过调控Wnt信号通路来抑制Wnt信号通路相关蛋白的表达。例如，奥巴克拉及其类似物灵菌红素，能够有效阻断LRP6和DVL2的磷酸化，并且在体外和体内激活糖原合成酶激酶3β，是一种有效的Wnt/β-连环蛋白信号拮抗剂。然而，由于这些化疗药物水溶性差且具有较大的毒副作用，因此发展合适的药物载体，提高其水溶性并降低毒副作用，具有广泛的临床应用前景。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用，旨在提高现有化疗药物水溶性和降低它们的毒副作用等问题，实现肿瘤的光声成像和核磁共振成像，以及双模态影像指导下的抑制Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗。。本专利技术的技术方案如下：一种纳米诊疗剂，其中，包括磁性黑色素纳米颗粒（MNNs）和化疗药物，所述化疗药物用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路，所述化疗药物通过π-π共轭装载在所述磁性黑色素纳米颗粒上。所述的纳米诊疗剂，其中，所述化疗药物选自奥巴克拉、舒林酸、灵菌红素或盐霉素中的一种或多种。所述的纳米诊疗剂，其中，所述磁性黑色素纳米颗粒的直径为10-30nm。所述的纳米诊疗剂，其中，所述磁性黑色素纳米颗粒与所述化疗药物的质量比为0.5-2：1。一种本专利技术所述的纳米诊疗剂的制备方法，其中，包括：提供磁性黑色素纳米颗粒；将所述磁性黑色素纳米颗粒与用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物混合并超声3-10min，放置在35-45ºC摇床下，并以80-120rpm震荡12h，得到所述纳米诊疗剂。所述的纳米诊疗剂的制备方法，其中，所述磁性黑色素纳米颗粒的制备方法包括：使用仿生合成方法，在碱性条件下将黑色素与铁离子和亚铁离子共沉淀，得到所述磁性黑色素纳米颗粒。所述的纳米诊疗剂的制备方法，其中，按质量比为0.5-2：1将所述磁性黑色素纳米颗粒与用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物进行混合。一种本专利技术所述的纳米诊疗剂用于肿瘤诊断和治疗。有益效果：本专利技术所述纳米诊疗剂，实现肿瘤的光声成像和核磁共振成像，同时具有肿瘤化疗作用，该纳米药物在肿瘤部位高效蓄积，可以大大降低化疗药物的全身毒副作用。因此，该诊疗剂在肿瘤的诊断与治疗领域将具有良好的应用前景。附图说明图1为实施例1中合成MNNs的透射电镜照片；图2为实施例2中MNNs装载上OBX以及装载不同浓度的OBX的吸收谱图；图3为实施例3中评价体外OBX-MNNs和游离OBX长时间释放和激光刺激释放的药量；图4为实施例4中评价OBX-MNNs对MDA-MB-231和MDA-MB-468肿瘤细胞的杀伤效果；图5为实施例5中评价OBX-MNNs对MDA-MB-231肿瘤细胞中Wnt信号通路相关蛋白表达情况的影响；图6为实施例5中评价OBX-MNNs对MDA-MB-468肿瘤细胞中Wnt信号通路相关蛋白表达情况的影响；图7为实施例6中评价OBX-MNNs在光声成像指导下不同时间的肿瘤细胞摄取量；图8为实施例6中评价OBX-MNNs在核磁共振成像指导下不同时间的肿瘤细胞摄取量；图9为实施例7中评价OBX-MNNs对肿瘤生长的抑制效果。具体实施方式本专利技术提供一种纳米诊疗剂及其制备方法与应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种纳米诊疗剂，其中，包括磁性黑色素纳米颗粒（MNNs）和化疗药物，所述化疗药物用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路，所述化疗药物通过π-π共轭装载在所述磁性黑色素纳米颗粒的表面。本实施例以MNNs作为载体，应用该载体材料负载临床上已批准的调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物，比如奥巴克拉、舒林酸、灵菌红素和盐霉素等。黑色素作为人体本身存在的生物色素，具有良好的生物相容性和生物可降解性，可通过π-π共轭作用和氢键等作用力高效装载化疗药物。此外，黑色素在近红外区域具有强吸收，可实现肿瘤的光声成像。黑色素偶联铁离子后还具有良好的核磁共振成像效果。因此，MNNs能够作为光热剂和多模态造影剂构建多功能的纳米诊疗剂。本实施例利用MNNs装载一系列调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物，具体是MNNs通过π-π堆积吸引并装载具有大量共轭结构的化疗药物，从而实现多模态成像指导下的肿瘤化疗。所述纳米诊疗剂具有以下几个优点：1.提高了药物的水溶性和它们在肿瘤部位的蓄积效率；2.实现了光声成像和核磁共振成像指导的肿瘤治疗；3.在近红外激光照射下，该纳米诊疗剂可以产热，低热能有效促进药物在肿瘤部位的蓄积，同时实现光控的药物释放，从而增强化疗药物的治疗效果。在一种优选的实施方式中，所述磁性黑色素纳米颗粒的直径为10-30nm，其具有很好的水溶性和稳定性。在一种优选的实施方式中，所述磁性黑色素纳米颗粒与所述化疗药物的质量比为0.5-2：1，在该质量比下具有较高的装载效率。例如，所述化疗药物为OBX时，所述MNNs与所述OBX的重量比可以为1:1。本专利技术实施例还提供一种所述的纳米诊疗剂的制备方法，其中，包括：提供磁性黑色素纳米颗粒；将所述磁性黑色素纳米颗粒与用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物混合并超声3-10min，放置在35-45ºC摇床下，并以80-120rpm震荡12h，得到所述纳米诊疗剂。在一种优选的实施方式中，所述磁性黑色素纳米颗粒的制备方法包括：使用仿生合成方法，在碱性条件下将黑色素与铁离子（Fe3+）和亚铁离子（Fe2+）共沉淀，得到所述磁性黑色素纳米颗粒。在一种优选的实施方式中，按质量比0.5-2：1将所述磁性黑色素纳米颗粒与用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路的化疗药物进行混合。作为其中的一个具体实施方式，所述OBX-MNNs（MNNs负载OBX）的制备方法包括：a)制备MNNs：使用仿生合成方法，在碱性（如氨水）条件下将黑色素与铁离子（Fe3+）和亚铁离子（Fe2+）共沉淀；b)纯化MNNs：将上述步骤a）制备的MNNs多次离心水洗后分散本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米诊疗剂，其特征在于，包括磁性黑色素纳米颗粒和化疗药物，所述化疗药物用于调控Wnt/β‑连环蛋白信号通路，所述化疗药物通过π‑π共轭装载在所述磁性黑色素纳米颗粒上。

【技术特征摘要】
1.一种纳米诊疗剂，其特征在于，包括磁性黑色素纳米颗粒和化疗药物，所述化疗药物用于调控Wnt/β-连环蛋白信号通路，所述化疗药物通过π-π共轭装载在所述磁性黑色素纳米颗粒上。2.根据权利要求1所述的纳米诊疗剂，其特征在于，所述化疗药物选自奥巴克拉、舒林酸、灵菌红素或盐霉素中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的纳米诊疗剂，其特征在于，所述磁性黑色素纳米颗粒的直径为10-30nm。4.根据权利要求1所述的纳米诊疗剂，其特征在于，所述磁性黑色素纳米颗粒与所述化疗药物的质量比为0.5-2：1。5.一种权利要求1-4任一项所述的纳米诊疗剂的制备方法，其特征在于，包括：提供磁性黑色素纳米颗粒；将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，冯韬，徐晗，蒋超，林静，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44