一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针制造技术

本发明专利技术提供一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针，该探针是以羧基化泊洛沙姆、环状甘氨酰‑精氨酰‑甘氨酰‑天冬氨酰‑天冬酰胺酰‑脯氨酸短肽接支泊洛沙姆为材料，包裹近红外量子点、半胱氨酸‑丙氨酸‑谷氨酰胺‑赖氨酸四肽，在水溶液中自组装形成纳米胶束，形成与脑胶质瘤细胞过表达的整合素αvβ3特异性结合的近红外量子点探针的溶液。该近红外量子点探针具有粒径均一、稳定性高、肿瘤靶向性好、组织穿透性强的特点，结合超声靶向微泡爆破技术可逆性开放血脑屏障，实现高效、靶向、特异性的脑胶质瘤示踪。

A Near Infrared Quantum Dot Probe for Brain Glioma Tracing

【技术实现步骤摘要】
一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针
本专利技术涉及纳米探针示踪领域，特别是一种结合超声靶向微泡爆破技术示踪脑胶质瘤的近红外探针及其制备方法。
技术介绍
胶质母细胞瘤是中枢神经系统最常见的原发性恶性肿瘤，占恶性脑肿瘤的80％，其特点是易转移，边界不清，复发率高，死亡率高，预后差。患者中位生存率为15-23个月，5年生存率低于6％。胶质母细胞瘤的标准治疗方法是手术切除联合放疗和辅助替莫唑胺药物治疗。尽管如此，由于肿瘤侵袭性生长的特点和肿瘤周围脑组织水肿，胶质母细胞瘤细胞和正常脑组织细胞之间的界限是模糊的。因此，不完全的手术切除通常导致胶质母细胞瘤细胞残留，最终引起肿瘤复发，而准确鉴定原发性胶质瘤边界是脑胶质瘤完全切除的关键。量子点是山半导体材料或III-V族元素组成的纳米粒，其作为一种新型、动态的无机纳米荧光标记探针，具有荧光信号强、稳定性高等优势，已被应用于特定细胞与组织的标记，实现生物多色成像。相比于传统的有机荧光染料，量子点具备荧光效率高、光化学稳定性高、激发光谱宽、发射光谱窄、荧光谱可调等优势。不同波长的量子点具有不同的组织穿透性，近红外量子点是量子点领域近年来研究的热门，由于其发射波长处于近红外波段(800-1200nm)，能够最大程度地避免生物组织的干扰并具有良好的组织穿透性。目前，量子点不能直接应用于机体，主要原因在于量子点在血循环中易聚集，自身不稳定且具有一定毒副作用。如果能制备包载量子点的靶向纳米制剂，并能穿过血脑屏障，可望为原发性胶质瘤边界鉴定提供有力工具，保证脑胶质瘤完全切除。但是，目前还未见到相关技术的报道。
技术实现思路
针对目前缺乏可以穿过血脑屏障为原发性胶质瘤边界鉴定提供靶向示踪的技术瓶颈，本专利技术提供了一种结合超声靶向微泡爆破技术示踪胶质瘤的近红外量子点纳米探针(NQDs-c(RGDyk)NP)。申请人研究发现，胶质母细胞瘤中新生血管可高表达整合素αvβ3，而环状精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸(RGD)短肽[c(RGDyk)]，对整合素αvβ3具有较强的亲和性。此外，超声靶向微泡爆破技术(UTMD)可以可逆性开放血脑屏障，但是如何将这些技术有机结合是一项艰巨的挑战。申请人经过大量实验，设计制备了一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针，该近红外量子点探针是以羧基化泊洛沙姆、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆为材料，包裹近红外量子点、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽，在水溶液中自组装成纳米胶束，形成近红外量子点探针的溶液。上述的近红外量子点探针的溶液中各组分浓度为水溶性近红外量子点64-150nmol/L、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽5-10g/L、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆10-22g/L、羧基化泊洛沙姆40-88g/L。上述的近红外量子点探针的溶液中各组分浓度优选为水溶性近红外量子点70-80nmol/L、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽8g/L、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆15g/L、羧基化泊洛沙姆60-70g/L。上述的水溶性近红外量子点为发射波长800nm的近红外量子点。上述的羧基化泊洛沙姆是将泊洛沙姆188、琥珀酸酐、4-二甲基氨基吡啶、三乙胺溶解在无水1，4-二恶烷中并在室温下搅拌过夜，然后使用截留孔径为3500Da透析袋在室温下透析3天，最后通过冷冻干燥器在真空条件下冷冻干燥2天获得的冻干物。一种上述脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针制备方法，包括以下步骤：(1)一水合吗啉乙磺酸(MES)溶解在蒸馏水中并搅拌10分钟，向溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)并搅拌直至溶质完全溶解在蒸馏水中，然后加入羧基化泊洛沙姆(Poloxamer-COOH)和环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽(c(RGDyk))在室温下充分搅拌24小时，使用截留孔径为3500Da透析袋在室温下透析3天，最后通过冷冻干燥器在真空条件下冷冻干燥2天获得冻干物，此冻干物为环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆(c(RGDyk)-Poloxamer)。(2)环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆和羧基化泊洛沙姆按照质量比1∶4溶于二氯甲烷并搅拌至完全溶解，加入半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽(CAQK四肽)与水溶性近红外量子点于超声波细胞破碎机下超声，超声功率为100W，超声时间为5分钟，充分分散近红外量子点(NQDs)，通过旋转蒸发器蒸发混合溶液中的二氯甲烷，直至蒸干，最后加入蒸馏水，获得包载近红外量子点的纳米探针(NQDs-c(RGDyk)NP)的溶液。上述的近红外量子点探针制备在避光条件下进行。上述的近红外量子点探针结合超声靶向微泡爆破技术，应用于脑胶质瘤边界的示踪。上述的近红外量子点探针粒径均一、稳定性高、肿瘤靶向性好、组织穿透性强。本专利技术的一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针具备以下优点：①结合超声靶向微泡爆破技术应用，可以穿过血脑屏障；②微观形态圆整，粒径200nm左右，稳定性高；③具有较高安全性；④具有胶质瘤细胞靶向特异性，副作用小；⑤相比已有报道的探针，具有更好的组织穿透性，并且避免生物组织的干扰。附图说明图1实验组1的NQDs-c(RGDyk)NP的表征。图2实验组1的NQDs-c(RGDyk)NP对PCl2、C6、HUVEC细胞的体外毒性实验。*表示与对照组中同种细胞相比，P＜0.05；**表示与对照组中相同细胞同种，P＜0.01。图3C6细胞对实验组1的NQDs-c(RGDyk)NP的体外摄取实验。【具体实施方法】下文将详细描述本专利技术具体实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。实施例1制备近红外量子点纳米探针(1)羧基化泊洛沙姆的合成：将泊洛沙姆188、琥珀酸酐、4-二甲基氨基吡啶、三乙胺溶解在无水1，4-二恶烷中并在室温下搅拌过夜，然后使用透析袋(MWCO＝3500D)在室温下透析3天，最后通过冷冻干燥器在真空条件下冷冻干燥2天获得冻干物，即为羧基化泊洛沙姆。(2)一水合吗啉乙磺酸(MES)溶解在蒸馏水中并搅拌10分钟，向溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基丁二酰亚胺(NHS)并搅拌直至溶质完全溶解在蒸馏水中，然后加入羧基化泊洛沙姆(Poloxamer-COOH)和环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽(c(RGDyk))在室温下充分搅拌24小时，使用截留孔径为3500Da透析袋在室温下透析3天，最后通过冷冻干燥器在真空条件下冷冻干燥2天获得冻干物，此冻干物为环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆(c(RGDyk)-Poloxamer)。(3)环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆(c(RGDyk)-Poloxamer)和羧基化泊洛沙姆(Poloxame本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针，其特征在于：所述的近红外量子点探针是以羧基化泊洛沙姆、环状甘氨酰‑精氨酰‑甘氨酰‑天冬氨酰‑天冬酰胺酰‑脯氨酸短肽接支泊洛沙姆为材料，包裹近红外量子点、半胱氨酸‑丙氨酸‑谷氨酰胺‑赖氨酸四肽，在水溶液中自组装成纳米胶束，形成近红外量子点探针的溶液。

【技术特征摘要】
1.一种脑胶质瘤示踪的近红外量子点探针，其特征在于：所述的近红外量子点探针是以羧基化泊洛沙姆、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆为材料，包裹近红外量子点、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽，在水溶液中自组装成纳米胶束，形成近红外量子点探针的溶液。2.根据权利要求1所述的近红外量子点探针，其特征在于：所述的近红外量子点探针的溶液中各组分浓度为水溶性近红外量子点64-150nmol/L、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽5-10g/L、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆10-22g/L、羧基化泊洛沙姆40-88g/L。3.根据权利要求1所述的近红外量子点探针，其特征在于：所述的近红外量子点探针的溶液中各组分浓度优选为水溶性近红外量子点70-80nmol/L、半胱氨酸-丙氨酸-谷氨酰胺-赖氨酸四肽8g/L、环状甘氨酰-精氨酰-甘氨酰-天冬氨酰-天冬酰胺酰-脯氨酸短肽接支泊洛沙姆15g/L、羧基化泊洛沙姆60-70g/L。4.根据权利要求1所述的近红外量子点探针，其特征在于：所述的水溶性近红外量子点为发射波长800nm的近红外量子点。5.根据权利要求1所述的近红外量子点探针，其特征在于：所述的羧基化泊洛沙姆是将泊洛沙姆188、琥珀酸酐、4-二甲基氨基吡啶、三乙胺溶解在无水1，4-二恶烷中并在室温下搅拌过夜，然后使用截留孔径为3500Da透析袋在室温下透析3天，最后通过冷冻干燥器在真空条件下冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁翠涛，陈斌，赵应征，吴其隆，诸葛德力，童梦琪，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33