检测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法技术方案

本发明专利技术涉及检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成。该方法包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在所述生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源。该检测方法无需标记，可以简便高效地获得纳米载药系统在生物体内循环过程中纳米载体和药物的生物分布情况，为生物体内同时追踪纳米载体和药物提供了可能，可信度高，有广阔的应用前景。

Detection of Biological Distribution of Nano Drug-loading System in Organisms

【技术实现步骤摘要】
检测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法
本专利技术涉及生物医药质谱检测领域，具体地，本专利技术涉及检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，更具体地，本专利技术涉及检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，检测待测纳米载药系统载药量的方法以及检测待测纳米载药系统在生物体内的原位药物释放量的方法。
技术介绍
纳米技术的迅速发展使得纳米材料在生物医药领域得到广泛的应用，其中一个重要的应用就是将纳米材料作为药物的载体。由于纳米材料作为药物载体时可以保护小分子药物在血液循环过程中能够不被迅速清除；可以携带药物突破生理屏障；可以特定地在肿瘤组织区域富集；并且还可以结合光热治疗来杀死更多的肿瘤细胞，因此开发高效、多用途的有机/无机或杂化纳米颗粒以辅助癌症诊断和治疗成为目前研究的热点。要想开发一种新型的纳米载体，首先需要研究清楚纳米载体在生物体内的分布和原位药物释放行为。然而，目前缺乏理想的分析方法来研究纳米载体在生物体内的分布以及原位药物释放情况。
技术实现思路
本申请是基于专利技术人对以下事实和问题的发现和认识作出的：药物释放的定量研究目前还存在很大的挑战，其中一个重要的原因就是，缺乏理想的分析方法来同时跟踪药物和载体的信号。传统的技术，包括正电子发射断层扫描(PET)、磁共振成像(MRI)和荧光成像(FI),要么遭受有限的空间分辨率、复杂的贴标过程的限制，要么难以同时跟踪纳米载体和药物。专利技术人在实验中发现，无机纳米载体与药物所形成的复合物在基质辅助激光解吸电离源的作用下，可产生特定的质谱指纹峰，并且药物与载体的特征质谱指纹峰的强度比与质量比存在特定的线性关系。基于上述发现，专利技术人利用无标记的激光解吸电离质谱成像技术(LDIMSI)，通过定量原位监测纳米载体和药物固有的质谱峰信号强度比，实现了组织中药物原位释放的可视化和定量研究。该方法无需标记，简便，高效，为生物体内同时追踪纳米载体和药物提供了可能。本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。在本专利技术的第一方面，本专利技术提出了一种检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源。专利技术人发现，一些纳米材料在激光解吸电离源下可以产生和材料相关的特征质谱指纹峰，这些特征质谱指纹峰可以用来追踪纳米材料在生物体内的分布，与此同时负载于纳米材料上的药物，在纳米材料辅助的情况下，也可以产生和药物相关的特征质谱指纹峰，也就是说，纳米载药系统被注射到生物体内后，纳米载体和药物在紫外激光轰击下会产生分别属于纳米载体和药物的特征质谱指纹峰，根据这些特征质谱指纹峰，通过激光解吸电离质谱成像的方法，可以在生物体内同时追踪载体和药物的生物分布情况。根据本专利技术实施例的方法无需经过喷涂基质，包埋、标记等复杂的样品前处理过程；可以观察纳米载体在体内的清除时间；可以观察纳米载体在生物体各个器官以及肿瘤组织中的分布情况，从而考察新设计的纳米载药系统是否可以实现将药物运输到肿瘤位置。根据本专利技术实施例的方法，可以简便高效地获得待测纳米载药系统在生物体内循环过程中纳米载体和药物的生物分布情况，可信度高，有广阔的应用前景。根据本专利技术的实施例，上述方法还可进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，所述无机纳米载体包括选自硫化钼纳米载体，碳纳米载体，金纳米载体，黑磷纳米载体的至少之一。需要说明的是，本专利技术可以适用于其他无机纳米材料，而不局限于本专利技术所列举的具体材料。根据本专利技术的实施例，所述质谱成像检测的质量分析器为飞行时间分析器，离子阱分析器，扇形磁分析器，四级杆分析器或傅里叶变换分析器。根据本专利技术的实施例，所述基质辅助激光解吸电离源的激光波长为355nm或337nm。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的纳米载药系统在355nm或337nm的紫外激光轰击下可以产生特征的质谱指纹峰，从而可以根据指纹峰的信号来追踪纳米载药系统在生物体内的分布。根据本专利技术实施例的方法可信度高，有广阔的应用前景。根据本专利技术的实施例，所述质谱成像检测的条件包括：负离子模式，加速电压为19.000kv，延迟引出电压为14.920kv，反射器电压为20.000kv，透镜电压为7.000kv，频率为1000Hz，激光器能量为60-85％，累加次数为200次，扫描空间分辨率为100微米，激光光斑为25微米。专利技术人发现，根据本专利技术实施例的方法在该条件下可信度高。在本专利技术的第二方面，本专利技术提出了一种检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述无机纳米载体包括选自硫化钼纳米载体，碳纳米载体，金纳米载体，黑磷纳米载体的至少之一，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源，所述基质辅助激光解吸电离源的激光波长为355nm或337nm，所述质谱成像检测的质量分析器为飞行时间分析器，离子阱分析器，扇形磁分析器，四级杆分析器或傅里叶变换分析器，所述质谱成像检测的条件包括：负离子模式，加速电压为19.000kv，延迟引出电压为14.920kv，反射器电压为20.000kv，透镜电压为7.000kv，频率为1000Hz，激光器能量为60-85％，累加次数为200次，扫描空间分辨率为100微米，激光光斑为25微米。根据本专利技术实施例的方法，可以简便高效地获得待测纳米载药系统在生物体内循环过程中纳米载体和药物的生物分布，可信度高，有广阔的应用前景。在本专利技术的第三方面，本专利技术提出了一种检测待测纳米载药系统的载药量的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述质谱成像检测如上述任一项所限定的；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰的强度比，确定所述纳米载药系统的载药量；其中，所述载体为无机纳米载体，所述强度比与质量比存在预定线性关系，所述强度比为所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰的强度比，所述质量比为所负载的药物与所述载体的质量比。专利技术人发现，药物和纳米载体的特征质谱指纹峰的强度比与药物和纳米载体的质量比有特定的线性关系，在此前提下，根据质谱成像检测结果，统计获得质谱指纹峰强度比，并依据得到的线性关系，获得药物与载体的质量比，从而定量地得到载体上剩余药物的量。根据本专利技术实施例的方法，可以简便高效地获得待测纳米载药系统的实时载药量。根据本专利技术的实施例，上述方法还可进一步包括如下附加技术特征至少之一：根据本专利技术的实施例，上述方法可以应用于检测待测纳米载药系统在生物体内的载药量。根据质谱成像检测结果，统计获得生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成，其特征在于，包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在所述生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源。

【技术特征摘要】
1.一种检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成，其特征在于，包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在所述生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机纳米载体包括选自硫化钼纳米载体，碳纳米载体，金纳米载体，黑磷纳米载体的至少之一。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质谱成像检测的质量分析器为飞行时间分析器，离子阱分析器，扇形磁分析器，四级杆分析器或傅里叶变换分析器。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基质辅助激光解吸电离源的激光波长为355nm或337nm。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述质谱成像检测的条件包括：负离子模式，加速电压为19.000kv，延迟引出电压为14.920kv，反射器电压为20.000kv，透镜电压为7.000kv，频率为1000Hz，激光器能量为60-85％，累加次数为200次，扫描空间分辨率为100微米，激光光斑为25微米。6.一种检测待测纳米载药系统在生物体内的生物分布的方法，所述纳米载药系统由载体和所述载体所负载的药物组成，其特征在于，包括：将待测纳米载药系统进行质谱成像检测，所述纳米载药系统预先进入所述生物体内；基于所负载的药物与所述载体的特征质谱指纹峰在所述生物体内的出现位置，确定所述纳米载药系统在所述生物体内的生物分布；其中，所述载体为无机纳米载体，所述无机纳米载体包括选自硫化钼纳米载体，碳纳米载体，金纳米载体，黑磷纳米载体的至少之一，所述质谱成像检测的电离源为基质辅助激光解吸电离源，所述基质辅助激光解吸电离源的激光波长为355nm或337nm，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宗秀，薛晋娟，陈素明，刘会会，熊彩侨，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11