一种硫化铜光热响应局部释放体系及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种硫化铜光热响应局部释放体系及其应用，属于医药技术领域。该释放体系为包载有硫化铜的红细胞，通过采用低渗‑重封闭法进行红细胞包载CuS，获得载药红细胞，然后将RGD修饰在载药红细胞表面，完成红细胞表面的修饰，使其具有靶向肿瘤部位的功能。本发明专利技术的释放体系制成的肿瘤治疗药物，能够主动靶向到肿瘤，并对980 nm激光响应，实现硫化铜快速释放，同时实现在肿瘤部位聚集，进一步提高硫化铜的光热治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种硫化铜光热响应局部释放体系及其应用
本专利技术属于医药
，具体涉及一种硫化铜光热响应局部释放体系及其应用。
技术介绍
光热疗法是利用具有较高光热转换效率的材料，将其注射入人体内部，并对激光响应，形成光热转化，提高肿瘤部位温度，并将肿瘤杀死的一种治疗肿瘤的新方法，具有很大的发展潜力。该方法可以减少患者所经受的疼痛，治疗时间短(大约几分钟)，治疗效果明显。硫化铜(CuS)是一种光热转换材料，其结构具有增强光吸收能力的特性，可以大幅的提高激光的吸收效率，进而使光热转换能力得到很大的提高，具有成本低、毒性低、高热转换率的特点，在癌症治疗方面有重要的研究意义和广阔的应用前景。为了进一步提高肿瘤的光热治疗效果，虽然提高硫化铜的给药浓度是一个有效的途径，但也带来了副作用增加的风险。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种硫化铜光热响应局部释放体系及其应用。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种硫化铜光热响应局部释放体系，该释放体系为包载有硫化铜的红细胞；在红细胞表面修饰有RGD。上述体系的制备方法，包括以下步骤：步骤1，采用低渗-重封闭法进行红细胞包载CuS，获得载药红细胞；步骤2，将RGD修饰在载药红细胞表面，即得。进一步地，步骤1中采用低渗-重封闭法进行红细胞包载CuS的具体过程如下：a.纳米硫化铜的制备：以巯基乙酸为表面模板，氯化铜和硫代乙酰胺为反应物，在50℃的条件下保温2小时，合成硫化铜纳米粒子；b.低渗：将红细胞重悬于硫化铜溶液中，红细胞与硫化铜溶液按1：1等比例混合，然后置于透析袋中，并置于低渗缓冲液中，4℃条件下放置24小时；c.高渗：将透析袋从低渗溶液中转移到重密封高渗缓冲溶液中，在37℃下放置30分钟；d.等渗：在PBS缓冲液中洗涤两次以除去未包封的硫化铜，最终获得包载有硫化铜的红细胞。进一步地，步骤b中硫化铜溶液中硫化铜的浓度为5mg/mL，pH为7.4；步骤b中红细胞与低渗缓冲液的体积比为1：50，低渗缓冲液的组成为：15mMNaH2PO4·2H2O、15mMNaHCO3、2mMATP、3mM还原型谷胱甘肽、20mM葡萄糖、5mMNaCl，72mOsm/Kg；步骤c中重封闭高渗缓冲溶液的组成为：250mMNaCl、12.5mM葡萄糖、12.5mM丙酮酸钠、12.5mM肌苷、12.5mMNaH2PO4·2H2O、0.63mM腺嘌呤、550mOsm/Kg。进一步地，步骤2中将RGD修饰在载药红细胞表面的具体过程如下：a.制备DSPE-PEG-biotin：将35mgDSPE-PEG-NH2和7mgNHS-biotin于5mL甲醇中反应2小时，然后用氮气吹干，再在去离子水中用3500DMWCO的透析袋透析，然后冷冻干燥；b.将500μL红细胞重悬于4mLPBS中，并与0.5mgDSPE-PEG-biotin搅拌30分钟。将获得的红细胞-生物素RBC–biotin洗涤两次，重悬于4mLPBS中，连续搅拌加入1mg抗生物素蛋白溶液avidin，4℃反应60分钟，然后将RBC–biotin–avidin洗涤2次除去未结合的avidin；c.制备生物素化的RGD：RGD和sulfo-NHS-LC-biotin混合反应；d.将RBC–biotin–avidin和生物素化的RGD混合60分钟，PBS洗涤2次，4℃保存，即完成红细胞表面的修饰。上述硫化铜光热响应局部释放体系在制备肿瘤治疗药物中的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1.CuS激光响应靶向释放：通过980nm激光照射肿瘤组织部位，红细胞破裂，CuS释放，激光照射CuS释放是研究成功的关键。将CuS的释放与980nm激光照射相关联，实现CuS释放使得肿瘤组织局部位置高热，实现光热治疗的结合。2.提高生物相容性：红细胞具有良好的生物相容性，异于其他化学合成载体对动物体的危害，CuS被包载后，显著提高其生物相容性。3.本专利技术通过运用980nm激光照射使得红细胞破裂，CuS释放，肿瘤局部高热，造成肿瘤细胞死亡，提高了光热治疗效果，有效抑制肿瘤生长。4.光热疗法减少患者所经受的疼痛，治疗时间短(大约几分钟)，治疗效果明显，材料无毒无害，对人体副作用小。5.本专利技术的前期动物模拟实验研究结果，为CuS激光响应释放的光热治疗方法早日进入临床提供基础，也为更好抑制肿瘤生长等问题提供了一个新思路。附图说明图1中A为CuS@ER在体外980nm激光照射后CuS释放示意图；B为CuS@ER在体内980nm激光照射后CuS释放示意图。图2为CuS@ER的表征及细胞毒性分析结果。其中：A为纳米CuS的TEM表征图；B为CuS@ER的SEM表征图；C为CuS@ER的紫外吸收分光光谱图；D为CuS@ER在不同浓度下的细胞毒性研究；图3为CuS@ER在980nm激光照射后的考察结果。其中：A为激光照射时间对温度的影响；B为重复循环激光照射与CuS光热转化效率；C为激光照射前后的细胞形态；D为1分钟内CuS释放浓度变化。图4为CuS@ER的活体成像及荧光强度分析结果。其中：A为尾静脉注射荧光标记的CuS@ER药物，激光照射后的小动物活体成像图；B为激光照射不同时间下对图(A)的肿瘤部位荧光强度分析；C为激光照射后肿瘤内Cu2+浓度与时间的关系；图5为荷瘤小鼠肿瘤部位温度研究及肿瘤H&E染色分析。其中：A为激光(Laser)照射2分钟后荷瘤小鼠肿瘤部位温度监测图；B为不同激光照射时间对荷瘤小鼠肿瘤部位温度的影响；C为4组(PBS、Laser、CuS+Laser、CuS@ER+Laser)的肿瘤H&E病理染色图；图6为小鼠尾静脉注射CuS@ER并激光照射后治疗28天的效果。其中：A为给药并激光照射治疗后28天时间内肿瘤体积大小的变化图；B为各组肿瘤消失情况；C为45天内荷瘤小鼠存活情况；D为给药并激光照射治疗28天时间，荷瘤小鼠体重的变化图。图7为小鼠尾静脉注射CuS@ER并激光照射后治疗45天的效果。其中：A为治疗并观察45天后各组心肝脾肺肾组织的H&E病理染色图；B为荷瘤小鼠各项血液指标；C为荷瘤小鼠各项生化指标。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1本专利技术提供了一种硫化铜光热响应局部释放体系(CuS@ER)，该释放体系为包载有纳米硫化铜的红细胞，在红细胞表面修饰有生物素化的RGD。首先采动物全血红细胞，经低渗-重封闭方法包封浓度为5mg/mL的CuS，形成载药红细胞(CuS@ER)。具体过程如下：a.纳米CuS制备：以巯基乙酸作为表面模板，氯化铜和硫代乙酰胺为反应物，在50℃的条件下保温2小时，合成硫化铜纳米粒子；b.低渗：将红细胞重悬于CuS溶液中，红细胞与CuS溶液按1：1等比例混合，而后置于透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫化铜光热响应局部释放体系，其特征在于：该释放体系为包载有硫化铜的红细胞；在红细胞表面修饰有RGD。/n

【技术特征摘要】
1.一种硫化铜光热响应局部释放体系，其特征在于：该释放体系为包载有硫化铜的红细胞；在红细胞表面修饰有RGD。


2.权利要求1所述释放体系的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1，采用低渗-重封闭法进行红细胞包载CuS，获得载药红细胞；
步骤2，将RGD修饰在载药红细胞表面，即得。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1中采用低渗-重封闭法进行红细胞包载CuS的具体过程如下：
a.纳米硫化铜的制备：以巯基乙酸为表面模板，氯化铜和硫代乙酰胺为反应物，在50℃的条件下保温2小时，合成硫化铜纳米粒子；
b.低渗：将红细胞重悬于硫化铜溶液中，红细胞与硫化铜溶液按1：1等比例混合，然后置于透析袋中，并置于低渗缓冲液中，4℃条件下放置24小时；
c.高渗：将透析袋从低渗溶液中转移到重密封高渗缓冲溶液中，在37℃下放置30分钟；
d.等渗：在PBS缓冲液中洗涤两次以除去未包封的硫化铜，最终获得包载有硫化铜的红细胞。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤b中硫化铜溶液中硫化铜的浓度为5mg/mL，pH为7.4；步骤b中红细胞与低渗缓冲液的体积比为1：50，低渗缓冲液的组成为：15mMNaH2PO4·2H2O、15mMNaHCO3、2mMATP、3mM还原型谷胱甘肽、20mM葡萄糖、5mMNa...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏栋林，陈超，黄好，王雨飞，顾海鹰，鲍鸿一，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32