近红外光响应的纳米脂质体及其制备方法与在肿瘤协同治疗中的应用技术

发明专利技术公开了一种近红外光响应的纳米脂质体及其制备方法与在肿瘤协同治疗中的应用。近红外光响应的纳米脂质体通过薄膜水化法获得负载有上转换@黑磷的脂质体，并为其表面共价结合巯基修饰的核酸适配体。该方法制备的纳米脂质体优点表现在：具有近红外光收集的纳米脂质体可以高效地将近红外光能转化为化学能和热能，实现了肿瘤靶向光动及光热协同治疗，解决了光诊断治疗在临床转化应用中单一模式治疗效果差、组织穿透性低、选择识别能力差等的局限性。近红外光响应的纳米脂质体在体内实验中具有很高的生物兼容性、更强的肿瘤特异性聚集能力、更高的肿瘤杀伤作用。

Nano liposomes with near-infrared light response and its preparation and application in tumor synergistic therapy

The invention discloses a nano liposome with near-infrared light response, a preparation method thereof and an application in the cooperative treatment of tumors. The nanoliposomes with near-infrared light response were prepared by film hydration method, and the aptamers were covalently bound to thiol group. The advantages of the nano liposomes prepared by the method are as follows: nano liposomes with near infrared light collection can efficiently transform nearly infrared light energy into chemical energy and heat energy, and achieve the synergistic treatment of tumor targeting photodynamic therapy and photothermal therapy, thus solving the limitations of single mode treatment, low tissue penetration and poor selective recognition ability in the clinical application of optical diagnosis and treatment. Nano liposomes with near-infrared light response have high biocompatibility, stronger tumor specific aggregation ability and higher tumor killing effect in vivo.

【技术实现步骤摘要】
近红外光响应的纳米脂质体及其制备方法与在肿瘤协同治疗中的应用
本专利技术属于医用纳米材料领域，具体涉及一种近红外光响应的纳米脂质体及其制备方法与在肿瘤协同治疗中的应用。
技术介绍
癌症因其高发病率及高致死率，已成为人类健康的主要威胁之一。然而由于存在个体差异和癌细胞易转移等特点，肿瘤治疗无法得到根治。传统肿瘤治疗方法，如化疗、放疗和手术切除，在治疗期间通常存在各种副作用，如给患者带来巨大的创伤。目前，温和的非侵入性治疗能有效的破坏肿瘤且对正常组织损伤最小而受到广泛关注。其中，光热力学治疗(PTT)及光动力学治疗(PDT)是恶性肿瘤非侵入性治疗中的两个主要方法。在PTT中，近红外(NIR)光通过纳米材料转化为局部热能，诱导细胞热疗导致癌细胞凋亡或坏死。在PDT中，光敏剂在适当的波长照射下产生细胞毒性单线态氧(1O2)或活性氧引起局部细胞死亡和组织破坏。由于PTT及PDT具有相似的光诱导条件，而且为了克服单一治疗在临床转化应用中固有的局限性(如光照射时间长、功率大，光敏剂易猝灭，氧气含量低等)，迫切需要开发一种光响应的纳米复合物能将两者结合以达到协同治疗的目的。脂质体是具有双分子层结构的封闭囊泡。作为最成功的纳米药物递送平台之一，脂质体已被用于传递各种各样的小分子、基因、蛋白质、甚至纳米粒子等。目前，脂质体作为成像剂载体已广泛应用于许多现有的医学成像技术，包括荧光、磁共振、超声和核磁共振成像应用。作为一种药物递送平台，脂质体在临床中也得到了广泛的应用。迄今为止，已经有几种脂质体产品被批准用于治疗多种疾病，包括真菌感染、疼痛管理、甲型肝炎、流感和各种癌症。与其他递送系统相比，脂质体具有优异的生物相容性、生物降解性、较低的毒性、尺寸可控和表面功能化等特点。对脂质体组成、对载体分子种类及对多种识别试剂表面功能化的控制，使体内疾病标志物的早期检测、医学成像模式的增加及癌症治疗的改善等取得了很大进展。近年来，许多策略利用肿瘤微环境的多种特点，侧重于将响应分子整合到脂质体中实现pH、酶促、温度和超声波等触发释放系统，以提高载体分子在肿瘤间质的生物利用度。由于光激发的无创性治疗和远程时空控制的优势，开发光响应纳米脂质体已成为一个重要的课题。然而，将光响应的脂质体应用于临床上进行光协同治疗仍存在以下几个问题。首先，作为PTT的光热剂及PDT的光敏剂，通常需要不同的激发波长分别用于产生热量和活性氧，两种激光连续的照射不仅延长了治疗时间给患者带来更多副作用，而且两种激光聚焦在同一位置使得治疗难度提高、治疗过程复杂。其次，许多光敏系统的光收集已经研究了几十年，而大多数光敏剂具有比较大的带隙(>1.7eV)，因此需要紫外线或可见光激活。由于46％的太阳光是属于NIR光范围的，所以一半以上的太阳光无法被利用被激活。然而，目前有关NIR光收集的体系报道很少。再次，由于缺乏分子识别靶向性，光热剂及光敏剂在递送过程中仅基于增强渗透滞留效应被传递到肿瘤位点，容易分布于各个器官中导致正常细胞及组织损伤，而且光热剂及光敏剂生物兼容性差、难以穿透细胞膜，导致其药代动力学及药效动力学差，如何选择具有生物兼容性的靶向载体将光热剂及光敏剂高效地传递到肿瘤细胞又是一大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的缺点与不足，提供一种近红外光响应的纳米脂质体及其制备方法与在肿瘤协同治疗中的应用。为实现上述目的，本专利技术主要提供了下述技术方案：第一方面，本专利技术提供一种近红外光响应的纳米脂质体，其特征在于：所述纳米脂质体具有均匀的球形结构，直径范围为100-200nm；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有上转换发光性质并发出绿光及红光的可见光；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有光敏剂与光热剂的特点并产生单线态氧及热量。第二方面，本专利技术提供一种上述近红外光响应的纳米脂质体的方法，其特征在于：通过薄膜水化法获得负载有上转换@黑磷即UCNPs@BPQDs的脂质体，并为其表面连接巯基修饰的AS1411核酸适配体；所述UCNPs@BPQDs是将具有羧基的UCNPs-PAA与氨基官能化的BPQDs-NH2通过经典的EDC/NHS偶联形成酰胺键结合，包括如下步骤：(1)二棕榈酰磷脂酰胆碱、胆固醇和1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-(马来酰亚胺-(聚乙二醇)-2000)按照摩尔比为100:50:5分散在氯仿溶液中，利用旋转蒸发仪得到一层薄薄的磷脂膜；所述磷脂膜形成的参数为120rpm、45℃旋转蒸发30min；(2)向步骤(1)获得磷脂膜的烧瓶中加入UCNPs@BPQDs溶液，并放置于37℃水浴中水化10min，离心去除未负载上的UCNPs@BPQDs，最后利用脂质体挤出器以获得尺寸均匀的UCNPs@BPQDs@Mal-Lip，即UBML溶液；(3)向步骤(2)获得的UBML溶液中按照摩尔比10：1加入SH-Apt溶液，4℃避光孵育过夜反应，得到近红外光响应的纳米脂质体UCNPs@BPQDs@Apt-Lip，即UBAL溶液；所述反应通过SH-Apt与Mal-Lip之间的硫醇-马来酰亚胺交联化学结合。进一步地，所述UCNPs@BPQDs的合成包括如下步骤：A.将分散在甲苯溶液中的UCNPs纳米颗粒缓慢加入烧瓶中并在氩气保护下反应1h；然后将溶液加热至240℃的继续反应1.5h；冷却至室温后加入乙醇得到UCNPs-PAA沉淀；B.将机械剥离获得的BPQDs与PEG-NH2分散在去离子水中，超声处理30min并在冰/水浴下搅拌4h；最后离心除去过量的PEG-NH2得到BPQDs-NH2；所述步骤(2)中所述的离心转速及时间分别为12000rpm、20min；C.将步骤A中合成的UCNPs-PAA分散到2-(N-吗啉代)乙磺酸缓冲液中，然后加入EDC和NHS活化羧基；离心并用水洗涤后，将UCNPs-PAA重新置于PBS缓冲液中，在超声处理下加入BPQDs-NH2溶液，在摇床中30℃反应12h；通过离心获得UCNPs@BPQDs纳米颗粒；所述MES及PBS缓冲液的pH分别为5.5、7.2；所述羧基活化时间为15-30min。第三方面，本专利技术还提供一种上述的近红外光响应的纳米脂质体在肿瘤光动及光热协同治疗中的应用。该近红外光响应的纳米脂质体可用于肿瘤光动及光热协同治疗的方法具体包括如下步骤：(1)购买4周龄雌性Balb/c裸鼠进行肿瘤接种，将乳腺癌细胞皮下注射到每只雌性Balb/c小鼠的右上肢。(2)肿瘤细胞注射后第5天肿瘤生长明显。为了评估不同处理对肿瘤生长的抑制作用，将携带皮下4T1肿瘤的雌性Balb/c小鼠随机分组，并在不同的条件下分别进行肿瘤内注射：I，DPBS；II，NIR；III，UBAL；IV，BPQDs@Apt-Lip(BAL)+NIR；V，UBAL+NIR。(3)注射后，将小鼠麻醉并用NIR激光照射肿瘤。在激光照射后，通过红外热成像相机同时监测肿瘤的温度。(4)每2天测量肿瘤大小及小鼠体重，将这些数据绘制为时间的函数。(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种近红外光响应的纳米脂质体，其特征在于：所述纳米脂质体具有均匀的球形结构，其直径范围为100-200nm；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有上转换发光性质并发出绿光及红光的可见光；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有光敏剂与光热剂的特点并产生单线态氧及热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种近红外光响应的纳米脂质体，其特征在于：所述纳米脂质体具有均匀的球形结构，其直径范围为100-200nm；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有上转换发光性质并发出绿光及红光的可见光；所述纳米脂质体在近红外光照射下具有光敏剂与光热剂的特点并产生单线态氧及热量。


2.一种制备如权利要求1所述近红外光响应的纳米脂质体的方法，其特征在于：通过薄膜水化法获得负载有上转换@黑磷即UCNPs@BPQDs的脂质体，并为其表面连接巯基修饰的AS1411核酸适配体；所述UCNPs@BPQDs是将具有羧基的UCNPs-PAA与氨基官能化的BPQDs-NH2通过经典的EDC/NHS偶联形成酰胺键结合，包括如下步骤：
(1)二棕榈酰磷脂酰胆碱、胆固醇和1,2-二硬脂酰-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-(马来酰亚胺-(聚乙二醇)-2000)按照摩尔比为100:50:5分散在氯仿溶液中，利用旋转蒸发仪得到一层薄薄的磷脂膜；所述磷脂膜形成的参数为120rpm、45℃旋转蒸发30min；
(2)向步骤(1)获得磷脂膜的烧瓶中加入UCNPs@BPQDs溶液，并放置于37℃水浴中水化10min，离心去除未负载上的UCNPs@BPQDs，最后利用脂质体挤出器以获得尺寸均匀的UCNPs@BPQDs@Mal-Lip，即UBML溶液；
(3)向步骤(2)获得的UBML溶液中按照摩尔比10：1加入SH-Apt溶液，4℃避光孵育过夜反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁荃，梁玲，唐娅伟，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42