一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法，包括：使用靶向试剂PEG‑RGD以及具有pH响应的CBT修饰第五代树状大分子，随后将含有二硫键的阿霉素共价修饰至树状大分子表面，然后利用氯化铜和硫化钠反应将硫化铜纳米颗粒包裹至树状大分子内部，最后将树状大分子表面剩余氨基全部乙酰化。本发明专利技术制备的功能化硫化铜纳米颗粒具有良好的单分散性、胶体稳定性、生物相容性以及极强的抗非特异性蛋白吸附性，同时具有pH响应的电荷反转性能可促进癌细胞对纳米平台的吞噬，以及谷胱甘肽还原响应的药物释放性能，可以实现肿瘤化疗和光热治疗的联合治疗，辅以光热以及光声成像，在诊疗一体化领域具有潜在的应用价值。

A preparation method of RGD modified dendrimer encapsulated cus nanoparticles

【技术实现步骤摘要】
一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法
本专利技术属于诊疗一体化纳米材料领域，特别涉及一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法。
技术介绍
癌症已经成为中国人群死亡的首要原因和主要的公共健康问题。降低死亡率及提高生存率首要解决的关键问题是早期诊断和高效治疗。近年来，纳米材料由于其在药物传递、分子影像以及治疗方面的潜在应用，受到越来越广泛的关注。尤其是其在光热治疗方面的应用，如纳米金星、硫化钼纳米颗粒以及硫化铜纳米颗粒，因为具有良好的化学稳定性、生物相容性和独特的光学性质，广泛应用在生物传感器、光热治疗和分子影像等领域，常被作为多模态治疗和诊疗一体化的明星纳米平台。光热治疗方法(photothermaltherapy，PTT)利用近红外区域的光热转换试剂将光能转换成热能，成为一种潜在的治疗肿瘤的强有力手段。光热治疗一方面通过破坏细胞膜性结构、引起细胞核内的DNA、RNA和蛋白质变性而造成细胞不可逆的损伤；另一方面可促使肿瘤组织缺血再灌注和缺氧复氧的过程加剧，从而增强疗效。相比贵金属纳米颗粒(金、银、铂)，碳类材料(石墨烯、碳纳米棒)，有机染料物质(吲哚菁绿)及导电高分子材料(聚苯胺、聚吡咯)，硫化铜(CuS)作为一种典型的铜基半导体纳米材料，以其制备简单、成本低以及表面等离子体共振(surfaceplasmonresonance，SPR)吸收引起的光热性能等特性受到了较多的关注。纳米CuS除了可以用于CT和光声造影剂及光热治疗剂外，还可以与其它材料复合达到诊疗一体化的目的。如将Fe3O4和CuS结合到一起，合成了Fe3O4@CuS纳米颗粒，其红外吸收范围可以达到700-1300nm，而且在808nm激光照射下可以有效地抑制肿瘤的生长(Adv.Funct.Mater,2015,25,6527-6537)；还可以制备(64Cu)CuS纳米颗粒，用于肿瘤micro-PET/CT双模态成像以及光热治疗的诊疗一体化(J.Am.Chem.Soc.,2010,132,15351-15358)。因此，CuS作为光热转换材料应用于癌症的光热治疗近年来得到了快速发展。另外，单一治疗手段难以达到理想的治疗效果，因而需要两种或多种手段联合，发挥高效协同治疗的效果，将治疗效果最大化，如临床最常用的化疗/放疗联合治疗。另有研究表明，让药物到达目标部位后再释放能有效降低药物的毒副作用，提高药物的生物利用度，如利用肿瘤部位谷胱甘肽浓度相对较高的特性，已有文献设计含二硫键的药物修饰至纳米材料表面能有效提高药物的肿瘤治疗效果。除了采用诊疗一体化和联合治疗外，高效输送造影剂或药物到肿瘤部位也是实现癌症的早诊断以及高效治疗的必要条件。理想的造影剂或药物应该能够区分正常组织和肿瘤组织以及在肿瘤部位保持足够的浓度和作用时间。临床用的造影剂和治疗药物通常在递送到实体瘤细胞的过程中，面临复杂的生物环境和多重生物屏障，很容易被网状内皮系统(reticuloendothelialsystem,RES)所清除，血液循环时间过短，因而缺乏特异性。为实现高效输送，需要设计合适尺寸和表面特性的药物载体，能克服被RES清除，具有延长的血液循环时间。如在纳米分子表面修饰两性离子减少非特异性蛋白吸附，或者利用靶向基团特异性靶向特定细胞，达到在肿瘤部分富集的目的。此外通过特定化学键修饰两性离子至载体表面，实现到达肿瘤部位后载体pH响应性电荷反转，从电中性变至正电而促进细胞对材料的吸收，这些因素都有利于提高肿瘤的诊疗效果。检索国内外文献，尚没有发现关于具有pH响应性电荷反转以及谷胱甘肽响应性药物释放的纳米材料的相关报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法，该方法制备的功能化硫化铜纳米颗粒具有良好的单分散性、胶体稳定性、生物相容性以及极强的抗非特异性蛋白吸附性，在诊疗一体化领域具有潜在的应用价值。本专利技术提供了一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法，包括：(1)将COOH-PEG-6-M溶解于DMSO中，然后加入溶解于DMSO中的巯基封端的RGD，搅拌反应1～2天，透析，冷冻干燥，得到COOH-PEG-RGD，利用EDC/NHS活化2～4h；将G5.NH2分散于DMSO中，然后加入经过活化的COOH-PEG-RGD溶液，搅拌反应2～4天，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD；(2)制备两性离子试剂巯基-N,N-二甲基-半胱胺-羧酸甜菜碱CBT，并与化合物7反应得到含对苯醛基末端的CBT(3)将含对苯醛基末端的CBT溶解于甲醇中，加入同样溶解于甲醇中的G5.NH2-PEG-RGD，室温搅拌反应2～4h，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD-CBT；(4)制备3’3-二硫代二丙酸-阿霉素；将3’3-二硫代二丙酸-阿霉素溶解于DMSO中，利用EDC/NHS活化2～4h后加入到G5.NH2-PEG-RGD-CBT的DMSO溶液里，搅拌反应2～4天，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD-CBT-DOX；(5)将G5.NH2-PEG-RGD-CBT-DOX溶于超纯水中，加入CuCl2·2H2O的水溶液室温搅拌0.5～2h，然后将反应液转移至37℃水浴锅中，再加入Na2S·9H2O的水溶液，搅拌反应6～8h；最后先后滴加三乙胺和乙酸酐继续进行反应，将得到的混合溶液透析，冷冻干燥，得到最终产物{(CuS)-G5.NHAc-PEG-RGD-CBT-DOX}(简写为T)。所述步骤(1)中的巯基封端的RGD与COOH-PEG-6-M的摩尔比为1～1.2:1；所述COOH-PEG-6-M的分子量为2000。所述步骤(1)中的COOH-PEG-RGD与G5.NH2的摩尔比为5～6:1。所述步骤(2)中的CBT与化合物7的摩尔比为1:1～1.2。所述步骤(2)中的CBT的制备步骤如下：将双(2-二甲氨基乙基)二硫化物二盐酸盐(化合物1)和三乙胺溶解在无水甲醇中，室温下搅拌反应30～60min；然后将丙烯酸和对苯二酚加入到混合溶液中，50～60℃搅拌18～20h，减压蒸馏得到油状液体；再加入甲基叔丁基醚，室温搅拌12～14h，将得到的粗品抽滤、洗涤和干燥，得到白色粉末化合物(化合物2)；然后将白色粉末化合物溶解在无水甲醇中，将DTT加入到溶液中，然后室温搅拌12～14h；将反应液减压浓缩至油状液体，最后采用甲醇/甲基叔丁基醚体系重结晶，得到固体沉淀，抽滤、洗涤和干燥，得到CBT。所述化合物1、三乙胺和丙烯酸的摩尔比为1:2:20；所述化合物1与DTT的摩尔比为1:1～1.2。所述步骤(2)中的化合物7的制备步骤如下：①将对醛基苯甲酸(化合物3)与HOBt溶解于重蒸的二氯甲烷中，冰浴搅拌5min。然后将EDCI加入上述溶液中，撤去冰浴，室温搅拌1h。取beta-丙氨酸甲酯盐酸盐(化合物4)和N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)滴加入混合溶液中，室温搅拌6本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法，包括：/n(1)将COOH-PEG-6-M溶解于DMSO中，然后加入溶解于DMSO中的巯基封端的RGD，搅拌反应1～2天，透析，冷冻干燥，得到COOH-PEG-RGD，利用EDC/NHS活化2～4h；将G5.NH

【技术特征摘要】
1.一种RGD修饰树状大分子包裹的CuS纳米颗粒的制备方法，包括：
(1)将COOH-PEG-6-M溶解于DMSO中，然后加入溶解于DMSO中的巯基封端的RGD，搅拌反应1～2天，透析，冷冻干燥，得到COOH-PEG-RGD，利用EDC/NHS活化2～4h；将G5.NH2分散于DMSO中，然后加入经过活化的COOH-PEG-RGD溶液，搅拌反应2～4天，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD；
(2)制备两性离子试剂巯基-N,N-二甲基-半胱胺-羧酸甜菜碱CBT，并与化合物7反应得到含对苯醛基末端的CBT



(3)将含对苯醛基末端的CBT溶解于甲醇中，加入同样溶解于甲醇中的G5.NH2-PEG-RGD，室温搅拌反应2～4h，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD-CBT；
(4)制备3’3-二硫代二丙酸-阿霉素；将3’3-二硫代二丙酸-阿霉素溶解于DMSO中，利用EDC/NHS活化2～4h后加入到G5.NH2-PEG-RGD-CBT的DMSO溶液里，搅拌反应2～4天，透析，冷冻干燥，得到G5.NH2-PEG-RGD-CBT-DOX；
(5)将G5.NH2-PEG-RGD-CBT-DOX溶于超纯水中，加入CuCl2·2H2O的水溶液室温搅拌0.5～2h，然后将反应液转移至37℃水浴锅中，再加入Na2S·9H2O的水溶液，搅拌反应6～8h；最后先后滴加三乙胺和乙酸酐继续进行反应，将得到的混合溶液透析，冷冻干燥，得到最终产物{(CuS)-G5.NHAc-PEG-RGD-CBT-DOX}。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的巯基封端的RGD与COOH-PEG-6-M的摩尔比为1～1.2:1；所述COOH-PEG-6-M的分子量为2000。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的COOH-PEG-RGD与G5.NH2的摩尔比为5～6:1。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步...

【专利技术属性】
技术研发人员：史向阳，熊智娟，沈明武，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31