一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球及其制备方法技术

本发明专利技术涉及医疗、卫生领域，具体为一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球及其制备方法，用于靶向治疗体内各部位肿瘤的治疗药物，具有高效杀灭肿瘤细胞、抑制肿瘤扩增的特征。在靶向微球基材中添加或表面覆盖可以产生氧自由基或羟基自由基的功能物质，该功能物质是含铜材料和可以产生活性氧物质。将具有抗肿瘤功能的铜离子和光触媒材料引入到靶向药物中，实现长效抗肿瘤的性能，解决现有靶向药物对肿瘤细胞和正常细胞选择性差等问题。利用静电纺丝设备将铜离子、光触媒材料和药物载体制备成靶向微纳颗粒，采用传统的靶向药物的输送方式应用到病变部位。本发明专利技术长效抗肿瘤的靶向微球，可以降低肿瘤复发几率，减小在医疗、卫生领域的经济负担。

【技术实现步骤摘要】
一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球及其制备方法
本专利技术涉及医疗、卫生领域，具体为一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球及其制备方法，用于靶向治疗体内各部位肿瘤的治疗药物，具有高效杀灭肿瘤细胞、抑制肿瘤扩增的特征。
技术介绍
随着饮食安全、环境污染等问题日渐凸显，患癌症的人数越来越多，而且发病人群正朝年轻化的趋势发展。目前，临床应用最广的抗肿瘤手段有化疗、放疗以及放化疗相结合。这些治疗手段会对人体造成诸多副反应，如身体衰弱、免疫功能下降、骨髓抑制、消化障碍、各大脏器毒性等。光动力治疗(PDT)是一种新兴的治疗模式，在临床实践中对多种癌症适应症的治疗显示出独特的优势。从原理出发，PDT是一种光介导治疗，它依赖于一种特殊的光激活剂，称为光敏剂(PS)，它通过光介导在肿瘤微环境中产生活性氧(ROS)来发挥关键的细胞/血管毒性。近几十年来，PDT凭借其高度可调节的参数和临床证实的治疗效果，在肿瘤治疗中受到越来越多的重视。然而，大多数现有的光敏剂必须在紫外光的激发下才能启动光化学反应，这可能会增加紫外光相关副作用的风险，降低PDT的临床可用性。相比之下，近红外光的光毒性比紫外光或可见光要小，由于生理环境中的近红外光具有较深的组织穿透性。因此，能够在近红外下被激发，从而产生活性氧的物质更具临床应用价值。化学动力学疗法(chemodynamictherapy,CDT)是以肿瘤病灶区微环境的弱酸性为反应条件,以过表达的H2O2等为反应原料,过渡金属纳米材料为催化剂,引发肿瘤细胞内芬顿或类芬顿反应,催化H2O2产生羟基自由基(·OH)等强氧化性的活性物种,诱导肿瘤细胞凋亡,是一类新型的肿瘤治疗技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球及其制备方法，利用化学动力学和光动力学的原理，将具有抗肿瘤功能的铜离子和光触媒材料引入到靶向药物中，实现高效、持久抗肿瘤的功能，解决现有靶向药物对肿瘤细胞和正常细胞选择性差等问题。本专利技术技术方案如下：一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，在靶向微球基材中添加或表面覆盖可以产生氧自由基或羟基自由基的功能物质，该功能物质是含铜材料和可以产生活性氧(ROS)物质。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，该功能物质中，含铜材料和可以产生活性氧物质通过物理共混的形式分散在靶向微球基材中，或者通过化学键合或静电作用结合在靶向微球基材表面，含铜材料和可以产生活性氧物质均与靶向微球基材具有相容性。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，靶向微球的组成含量如下：含铜材料的摩尔百分比在1％～50％的范围内，可以产生活性氧物质的摩尔百分比在1％～50％的范围内，其余为具有吸水性的聚合物材料，该材料为上述两种功能材料以外的全部组分。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，含铜材料为二价铜盐和载铜聚合物中的一种或两种，载铜聚合物为二价铜离子化学键合到聚合物小分子上，含铜材料在靶向微球中以金属-聚合物链段形式均匀分布，或以金属无机盐的形式均匀分布在靶向微球中，此时，含铜无机盐的尺寸在100nm～10μm范围。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，二价铜离子可以化学键合的聚合物小分子为壳寡糖、海藻酸盐、氨基酸、淀粉、环糊精、纤维素、胶原、小分子蛋白质、多元醇、胺类、聚酯类之一种或两种以上，二价铜盐来自碱式硫酸铜、氯化铜、氢氧化铜、乙酸铜、氨基酸铜、喹啉铜之一种或两种以上。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，可以产生活性氧物质为红外光光触媒材料，红外光光触媒材料为钙钛矿、二硫化钼、硫化镉、锡化镉之一种或两种以上，但不限于以上材料。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，靶向微球基材为用于治疗肝癌、胃癌、肺癌、胆囊癌、骨癌或血管内恶性肿瘤的药物微球。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球的制备方法，包括以下步骤：步骤一：制备含铜材料的溶液；步骤二：将可以产生活性氧材料加入到含铜材料的溶液中，制备含有含铜材料和可以产生活性氧材料的靶向微球聚合物母液；步骤三：采用乳液法、喷涂法或静电喷涂法将具有抗肿瘤特性的靶向微球聚合物母液加工成靶向微球，干燥后的靶向微球粒径为10nm～100μm。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球的制备方法，步骤一中，含铜材料为载铜聚合物时，采用化学接枝法制备含铜材料的溶液，包括以下步骤：(1)配制质量体积浓度为1～200mg/mL的铜盐水溶液；(2)配制质量体积浓度为5～1000mg/mL的小分子聚合物基质溶液，溶剂为有机溶剂，其种类根据所采用的聚合物基质的特性决定；(3)将铜盐水溶液加入小分子聚合物基质溶液中，铜盐水溶液与小分子聚合物基质溶液的质量比例为1：1～1：10，充分搅拌、反应1～24小时，得含铜材料的溶液。所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球的制备方法，步骤二中，可以产生活性氧材料与含铜材料的摩尔比为1：10～10：1，通过机械搅拌或磁力搅拌1～10小时，使可以产生活性氧材料均匀地悬混在含铜材料的溶液中，形成具有抗肿瘤特性的靶向微球聚合物母液。本专利技术的设计思想是：在研究铜离子和亚铜化合物的抗菌、抗病毒过程中发现，二价铜离子之所以具有杀菌作用，是因为细菌在有氧条件下的代谢过程中会产生活性氧(ROS，如：超氧阴离子自由基O2·–)和过氧化氢(H2O2)，二价铜离子会相继发生一系列反应，生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH)，起到杀菌作用，该作用原理同样适用于抗肿瘤作用，反应式如下：Cu2++O2·-＝Cu++O2(1)Cu++H2O2＝Cu2++OH-+·OH(2)H2O2+O2·-＝O2+OH-+·OH(3)肿瘤细胞增殖过程中会产生弱酸性环境和过氧化氢，利用上述化学动力学原理，已有研究将二价铜离子用来抗肿瘤。如图1、图2、图3所示，本专利技术设计一种含有铜离子和可以生成ROS的化合物(具有光触媒特性的材料)的抗肿瘤靶向微球(图1、图3)，再进一步与药物载体进行复配，将红外光照作为抗肿瘤“开关”，人为增加ROS参与反应的量，巧妙地将化学动力学原理和光动力学原理相结合，可达到单一方法所不能达到的治疗效果，从而实现高效、持久的抗肿瘤功能。本专利技术的特点及有益效果在于：1.本专利技术所述的一种高效、持久抗肿瘤的靶向微球，是将含有铜离子化合物和可以生成ROS的化合物配合使用，并复配到微球载体中，从而实现高效、持久抗肿瘤的作用。2.本专利技术所述的长效杀灭肿瘤细胞，是利用铜离子和可以生成活性氧的光触媒纳米粉在微球中持续存在，在光照条件下持续生成ROS，再与铜离子在弱酸性条件下作用生产具有强氧化性的物质，杀灭肿瘤细胞。此外，在反应中并不消耗铜离子和纳米粉，因此可以实现长效抗肿瘤的作用。3.本专利技术所述的靶向微球，从本质上区别于传统载化疗药物的靶向载药微球，用人体大量存在的微量元素离子和光触媒无机材料替代不良反应较大的化疗药物和具有放射功能的射线，开辟了一种抗肿瘤的新途径。4.本专利技术所述的这种长效抗肿瘤的靶向微球，可以降低肿瘤复发几率，减小在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，在靶向微球基材中添加或表面覆盖可以产生氧自由基或羟基自由基的功能物质，该功能物质是含铜材料和可以产生活性氧(ROS)物质。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，在靶向微球基材中添加或表面覆盖可以产生氧自由基或羟基自由基的功能物质，该功能物质是含铜材料和可以产生活性氧(ROS)物质。


2.按照权利要求1所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，该功能物质中，含铜材料和可以产生活性氧物质通过物理共混的形式分散在靶向微球基材中，或者通过化学键合或静电作用结合在靶向微球基材表面，含铜材料和可以产生活性氧物质均与靶向微球基材具有相容性。


3.按照权利要求1所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，靶向微球的组成含量如下：含铜材料的摩尔百分比在1％～50％的范围内，可以产生活性氧物质的摩尔百分比在1％～50％的范围内，其余为具有吸水性的聚合物材料，该材料为上述两种功能材料以外的全部组分。


4.按照权利要求1或2或3所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，含铜材料为二价铜盐和载铜聚合物中的一种或两种，载铜聚合物为二价铜离子化学键合到聚合物小分子上，含铜材料在靶向微球中以金属-聚合物链段形式均匀分布，或以金属无机盐的形式均匀分布在靶向微球中，此时，含铜无机盐的尺寸在100nm～10μm范围。


5.按照权利要求4所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，二价铜离子可以化学键合的聚合物小分子为壳寡糖、海藻酸盐、氨基酸、淀粉、环糊精、纤维素、胶原、小分子蛋白质、多元醇、胺类、聚酯类之一种或两种以上，二价铜盐来自碱式硫酸铜、氯化铜、氢氧化铜、乙酸铜、氨基酸铜、喹啉铜之一种或两种以上。


6.按照权利要求1或2或3所述的具有长效抗肿瘤特性的靶向微球，其特征在于，可以产生活性氧物质为红外光光触...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈姗姗，张炳春，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21