双功能化纳米粒、可溶性微针及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种双功能化纳米粒以及载有该双功能化纳米粒的可溶性微针及制备方法和应用。所述双功能化纳米粒通过加入阳离子磷脂以及透明质酸修饰，制备载药量更高的且具有双重靶向性。本发明专利技术的功能化纳米粒由聚乳酸‑羟基乙酸共聚物，维生素E琥珀酸酯，阳离子磷脂，光敏剂，化疗药物组成。本发明专利技术的可溶性微针由载纳米粒针尖和基底组成，所述针尖材料为聚乙烯醇和聚维酮，所述基底材料为聚乙烯吡咯烷酮。本发明专利技术通过分步离心法制备的载双功能化纳米粒可溶性微针与传统的瘤内注射以及尾静脉注射相比，具有更强的光热以及肿瘤抑制效果，为光热与化疗联合治疗浅表肿瘤提供了一个有效的方案。

Preparation and application of bifunctional nanoparticles and soluble microneedles

The invention provides a bifunctional nanoparticle, a soluble microneedle containing the bifunctional nanoparticle, a preparation method and application. The bifunctional nanoparticles are modified by adding cationic phospholipid and hyaluronic acid to prepare the nanoparticles with higher drug loading and dual targeting. The functional nanoparticles of the invention are composed of polylactic acid - hydroxyacetic acid copolymer, vitamin E succinate, cationic phospholipid, photosensitizer and chemotherapy drug. The soluble micropipette of the invention is composed of a nanoparticle needle tip and a base, the needle tip material is polyvinyl alcohol and povidone, and the base material is polyvinylpyrrolidone. Compared with the traditional intratumoral injection and caudal vein injection, the dual functional nanoparticle soluble microneedle prepared by the step-by-step centrifugation method has stronger photothermal and tumor inhibition effects, and provides an effective scheme for the combined treatment of photothermal and chemotherapy for superficial tumors.

【技术实现步骤摘要】
双功能化纳米粒、可溶性微针及其制备方法与应用
本专利技术属于药物制剂领域，具体地，涉及一种双功能化纳米粒、以及相应的可溶性微针及其制备方法与应用。
技术介绍
肿瘤已成为危害人类健康和导致人类死亡的主要疾病。浅表肿瘤(Superficialtumor,ST)是最为常见的一类肿瘤。而乳腺癌是临床上最常见的女性恶性肿瘤之一，发病率高，且近年来呈现年轻化的趋势。化疗，手术和放疗是肿瘤治疗的三大传统治疗方式，随着科学技术的发展和对肿瘤研究的深入，一些新的治疗手段如光疗也显现出了良好的抗肿瘤效果。但是，单一的治疗方式往往存在如系统毒性，耐药性，作用效果不显著等缺陷，因此采用两种及以上的疗法联合治疗，从多途径诱导肿瘤细胞凋亡，具有广阔的应用前景。其中光热治疗利用聚集在肿瘤内的光敏剂作为外源性能量吸收剂，将近红外光能转化为热能以杀死肿瘤细胞，因其可控以及精准治疗性获得了广泛的关注。在众多已报道的光敏剂中，吲哚菁绿ICG凭借其良好的荧光成像性能、光热转化能力和生物相容性，是唯一被FDA批准用于临床的近红外荧光造影剂。但ICG在血浆中的半衰期短，易被光或热降解，易失活等问题，尤其是ICG在水溶液中的聚集和不可逆降解极大地降低了它的荧光量子效率，从而影响其光热效率。这些问题严重限制了ICG在医学影像和PTT中的应用。虽然目前已有多种体系包括如共价连接，物理包封等致力于解决此类问题，但由于ICG为亲水性的带负电化合物，其包封率往往较低。在众多的纳米给药系统中，PLGA纳米给药系统因PLGA具有良好的生物相容性和生物可降解性，已被FDA批准用于人体。然而单纯的PLGA纳米粒往往因其表面疏水性而存在诸多问题，例如载药量低，靶向性差等。因此越来越多的研究开始聚集于混合PLGA纳米给药系统的设计，以结合不同材料的优势来提高制剂的稳定性和达到更好的疗效。微针经皮给药系统结合了传统注射给药以及局部给药治疗的优势，并且能够将药物突破角质层较均匀的分散在浅表肿瘤组织内，实现了1+1>2的效果。常见的微针分为固体实心微针、涂层微针、空心微针和可溶性微针四种。可溶性微针一般由生物溶解或降解的高分子材料制备而成，结构分为起支撑微针阵列作用的基底层和装载药物的针尖层。在微针阵列刺入皮肤后，药物随着针尖溶解而释放到皮肤中。不同于固体微针由金属或硅组成，可溶性微针的聚合物不仅可以充当基质，还可以包裹药物，增加了微针的载药量。可溶性微针(Dissolvingmicrneedle,DMN)具有较高的载药量，可在生理环境下快速溶解，患者顺应性较高，目前，MNs已被用来传递抗体、疫苗、化疗药物和光敏剂等以发挥抗肿瘤的作用成为当前的研究热点。但现有的研究还存在以下问题：(1)所用的光敏剂或纳米载体材料为不可降解的材料，生物相容性差；(2)采用单纯的化疗药物需要频繁给药才能达到有效的肿瘤治疗效果；(3)将化疗药物以游离形式包载于MNs，药物在MNs溶解后快速大量释放，存在药物倾泻的风险。因此，设计一种将化疗药物和光敏剂共载的可生物降解纳米给药系统，再将其装载于DMNs中，用于ST的治疗，对于减少给药次数，提高治疗效果和使用安全性具有重要意义。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的之一在于提供一种双功能化纳米粒及其制备方法，该双功能化纳米粒能够实现对光敏剂的高包封率。具体技术方案如下：一种双功能化纳米粒的制备方法，包括以下步骤：(1)将油相溶液与化疗药物混合得到溶液A，所述油相溶液为聚羟基乙酸聚乳酸共聚物PLGA及阳离子磷脂DOTAP的易挥发性有机溶剂溶液；(2)在水浴条件和磁力搅拌的条件下，将水相溶液与光敏剂溶液混合得到溶液B，所述水相溶液为维生素E琥珀酸酯的醇溶液；(3)将溶液A缓慢滴入溶液B中，滴加完成后继续搅拌，以形成均一纳米粒溶液；(4)将制备好的纳米粒溶液离心，洗涤，重悬，得到单功能化纳米粒溶液；(5)将透明质酸溶液在搅拌下滴入制备好的所述单功能化纳米粒溶液中，持续搅拌均匀，即得双功能化纳米粒。优选的，所述化疗药物为难溶性抗肿瘤药物，所述光敏剂为带负电的花菁染料溶液。优选的，所述难溶性抗肿瘤药物为PTX；优选的，所述光敏剂为ICG。优选的，所述油相溶液中PLGA的浓度为2.8～3.6mg/ml，所述PLGA与DOTAP的用量比：(7～9)∶(1～3)。优选的，所述维生素E琥珀酸酯在醇溶液中的浓度为1.5～2.5mg/ml，更优选地，溶度为2mg/ml。优选的，步骤(2)所述水浴温度为60～70℃。优选的，所述透明质酸(HA)溶液浓度为1mg/ml时，所述透明质酸溶液与所述单功能纳米粒溶液的体积比为1～5∶6，优选的，所述透明质酸溶液与所述单功能纳米粒溶液的体积比为2∶3。本专利技术的另一目的是还提供一种载双功能化纳米粒微针及其制备方法。该载双功能化纳米粒微针可利用近红外光照射从而发挥光热与化疗协同治疗作用用于抑制浅表肿瘤的生长。实现上述目的的技术方案如下。一种载双功能化纳米粒微针的制备方法，包括以下步骤：a.配置聚乙烯醇PVA和聚乙烯吡咯烷酮PVP混合溶液；b.制备纳米粒混悬液：将所述双功能化纳米粒溶液与所述聚乙烯醇PVA和聚乙烯吡咯烷酮PVPK30混合溶液按优选体积比(7～9)∶(1～3)混合而成；c.制备基底溶液；d.将所述纳米粒混悬液与MNs阴模，在加入基底溶液下制备成载有双功能化纳米粒的微针阵列。优选地，所述聚乙烯醇PVA浓度为140～160mg/ml，所述聚乙烯吡咯烷酮PVP的浓度为240～260mg/mlmg/ml；更优选地，所述PVA的浓度为150mg/ml，所述PVP的浓度为250mg/ml。本专利技术还提供了上述载有双功能化纳米粒的可溶性微针利用近红外光照射从而发挥光热与化疗协同治疗作用用于抑制浅表肿瘤的生长，优选的，所述浅表肿瘤为乳腺癌。与
技术介绍
相比，本专利技术的技术方案的优点和积极效果如下。1.能够显著增加光敏剂的包封率本专利技术所述的双功能化纳米粒的制备中通过在油相中加入合适量的阳离子磷脂DOTAP能够显著增加带负电的光敏剂的包封率，经过优化方法制备得到的载双功能化纳米粒微针的给药方式能够通过角质层屏障穿刺进入皮肤，提高了制剂在人体的光热效率。2.能够实现肿瘤细胞与线粒体的双靶向性本专利技术提供的双功能化纳米粒能够实现通过HA以及TPGS靶向大多数肿瘤细胞表面的CD44受体和能量代谢器线粒体，从而提高药物的靶向性与治疗效率。3.实现光热与化疗相结合的双模式联合治疗本专利技术提供的双功能化纳米粒能够同时包封光敏剂与化疗药物，实现同时空光热化疗双模式治疗的目的。4.微针结合了注射及局部给药的优势，实现了1+1>2的效果本专利技术提供的载双功能化纳米粒微针能够突破角质层屏障将药物均匀的递送到肿瘤组织内，能够避免药物泄漏到正常组织所带来的毒副作用，与肿瘤内注射以及尾静脉注射相比，起到了最大的抑瘤效果。附图说明图1是DO本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)将油相溶液与化疗药物混合得到溶液A，所述油相溶液为聚羟基乙酸聚乳酸共聚物及阳离子磷脂DOTAP的易挥发性有机溶剂溶液；/n(2)在水浴条件和磁力搅拌的条件下，将水相溶液与光敏剂溶液混合得到溶液B，所述水相溶液为维生素E琥珀酸酯的醇溶液；/n(3)将溶液A缓慢滴入溶液B中，滴加完成后继续搅拌，以形成均一的纳米粒溶液；/n(4)将制备好的纳米粒溶液离心，洗涤，重悬，得到单功能化纳米粒溶液；/n(5)将透明质酸溶液在搅拌下滴入制备好的所述单功能化纳米粒溶液中，持续搅拌均匀，即得双功能化纳米粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将油相溶液与化疗药物混合得到溶液A，所述油相溶液为聚羟基乙酸聚乳酸共聚物及阳离子磷脂DOTAP的易挥发性有机溶剂溶液；
(2)在水浴条件和磁力搅拌的条件下，将水相溶液与光敏剂溶液混合得到溶液B，所述水相溶液为维生素E琥珀酸酯的醇溶液；
(3)将溶液A缓慢滴入溶液B中，滴加完成后继续搅拌，以形成均一的纳米粒溶液；
(4)将制备好的纳米粒溶液离心，洗涤，重悬，得到单功能化纳米粒溶液；
(5)将透明质酸溶液在搅拌下滴入制备好的所述单功能化纳米粒溶液中，持续搅拌均匀，即得双功能化纳米粒。


2.根据权利要求1所述的双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，
所述油相溶液中PLGA的浓度为2.8-3.6mg/ml；和/或所述聚羟基乙酸聚乳酸共聚物与阳离子磷脂DOTAP的用量比：(7～9)：(1～3)；所述易挥发性有机溶剂为丙酮；
和/或维生素E琥珀酸酯在醇溶液中的浓度为1.5～2.5mg/ml。


3.根据权利要求1所述的双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，
所述化疗药物为难溶性化疗药物，更优选地，所述难溶性化疗药物为紫杉醇。


4.根据权利要求1所述的双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，
所述光敏剂为带负电的花菁染料；更优选地，所述光敏剂为吲哚菁绿。


5.根据权利要求1至4任一项所述的双功能化纳米粒的制备方法，其特征在于，
所述透明质酸溶液浓度为1mg/ml时，所述透明质酸溶液与所述单功能纳米粒溶液的体积比为1～5：6，所述单功能纳米粒溶液中纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传斌，黄瑶，彭婷婷，俸小芊，潘昕，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44