基于近红外碳量子点化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于近红外碳量子点的化学

【技术实现步骤摘要】
基于近红外碳量子点化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种生物医药
，特别是涉及一种基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系及其制备方法。

技术介绍

[0002]在过去十年里，癌症治疗诊断学即生物成像诊断和癌症治疗的结合，是一个为患者提供个性化的癌症治疗的新兴领域。在癌症治疗过程中，化学光热疗法被认为是最有效的方法之一，其中，光热治疗法引起的高热可增强化疗药物的细胞摄取和释放，甚至可抑制肿瘤的多种药物耐药性，而化学疗法是一种不受空间限制的连续治疗，可弥补光热疗法的不足。
[0003]要实现高效率的光热治疗法，光热试剂的选择是关键。现有的光热试剂主要有贵金属纳米材料和有机近红外发色团，其中，贵金属纳米材料存在成本高、潜在长期毒性及不可降解等缺陷，如用聚乙二醇-5000封装的金纳米壳被证明难以通过肾间隙排除体外；而现有的有机近红外发色团存在亲水性差、光稳定性差及长期毒性等缺陷。碳量子点(CQDs)是碳材料领域的一颗新星，由于其众多独特的内在特性，如近红外吸收，荧光寿命长，毒性低，良好的光稳定性和生物兼容性，引起了越来越多研究者的青睐。据报道，目前碳点已被用作光热疗法的光热试剂。另一方面，利用其优异的生物相容性，良好的水溶性和灵敏的荧光成像特性，已被作为成像引导的纳米载体，用于运输化疗药物、光敏剂和治疗基因等方面。红外发射荧光碳点(RCQDs)可为全色发射提供重要部件，在长波长光照射下可被激发并且对于运输药物和PTT具有更好的器官穿透深度，对于生物医学领域应用非常有利。
[0004]而高效的抗肿瘤药物则是化学疗法的关键。现有的抗肿瘤药物主要为顺铂(Pt(II))，但其存在自身毒副作用大，难以在肿瘤组织中富集和易于其他生物分子非特异性结合等缺陷。为了减少其毒副作用，研究者们使用其他的顺铂衍生物乐巴铂和奥沙利铂等进行治疗。但是，这些顺铂衍生物可能会出现药物负荷降低或抗肿瘤活性降低等现象。此外，作为肿瘤药物载体还应具备可控药物释放的能力。现有的药物传输载体通过简单物理吸附到纳米探针表面，当纳米探针进入生物体内后，有些荷载的药物分子在血液中就会快速地从纳米探针上释放，即在到达肿瘤部位前已经释放进入到血液中或者滞留在肿瘤部位的周围组织中，不能在肿瘤部位进行有效的聚集，影响治疗效果。
[0005]因此，如果能将碳基量子点作为载体，并选择高效的顺铂衍生物抗肿瘤药物及主动靶向运输释放药物的载体以制备出化学光热协同治疗肿瘤载药体系，则将具有广泛的应用前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决上述问题，而提供一种基于近红外碳量子点的化学光热协同治疗肿瘤载药体系。
[0007]本专利技术还提供了一种基于近红外碳量子点的化学光热协同治疗肿瘤载药体系的制备方法。
[0008]为实现本专利技术的目的，本专利技术提供了一种基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系，该载药体系包括纳米载体、化疗药物及靶向功能分子，所述化疗药物为顺铂衍生物，所述纳米载体为近红外发射荧光碳量子点，所述靶向功能分子为具有pH响应电荷翻转特性的聚乙二醇-壳聚糖聚合物，所述载药体系由所述化疗药物与纳米载体偶联再与靶向功能分子络合制得。
[0009]所述近红外碳量子点为氨基化的红外发射荧光碳量子点，所述碳量子点是以桂花籽皮为碳源制备而成。
[0010]所述靶向功能分子为聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐聚合物。
[0011]本专利技术还提供了一种基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系的制备方法，该方法包括如下步骤：
[0012]a、氨基化红外发射荧光碳量子点的制备
[0013]将桂花籽皮及无水乙醇置于反应容器中，在氮气保护下加热至100℃，搅拌后反应12h，将得到的反应产物冷却至室温，取上清液经过滤后，得到的滤液即为红外发射荧光碳量子点；再将红外发射荧光碳量子点与氨基-聚乙二醇-氨基的无水乙醇溶液于120℃下反应，取上清液经过滤后，滤液用透析膜纯化后即得到所述的氨基化红外发射荧光碳量子点，经旋蒸、干燥后得到固体样品，将固体样品存储于4℃下备用；
[0014]b、氨基化红外发射荧光碳量子点修饰顺铂衍生物
[0015]将顺铂衍生物、过氧化氢和1-(3-(二甲基氨基)丙基)-3-乙基二亚胺盐酸盐在室温下搅拌均匀，再加入所述的氨基化红外发射荧光碳量子点搅拌均匀，然后经透析、冷冻干燥后即得到修饰后的红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物；
[0016]c、靶向功能分子的合成
[0017]将壳聚糖与聚乙二醇的活性酯反应得到聚乙二醇-壳聚糖，再将聚乙二醇-壳聚糖溶于pH值为8.0的磷酸盐缓冲液中，然后加入二甲基马来酸酐，反应后得到靶向功能分子聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐聚合物；
[0018]d、聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐与红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物络合
[0019]将红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物溶液滴加到聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐溶液中，室温下搅拌，再经冷冻干燥后即得到所述的载药体系红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物/聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐。
[0020]步骤a中，所述每克桂花籽皮中加入2ml无水乙醇，所述上清液经0.22微米的有机滤膜过滤，所述透析膜的截留分子量为1000。
[0021]步骤b中，所述顺铂衍生物的合成方法为：将顺式二氯二氨合铂悬浮于水中，于50℃下加入双氧水，搅拌后冷却至室温，经旋蒸后将溶剂浓缩至2mL，将结晶洗涤过滤后得到中间体二氯化二羟基二氨合铂，将中间体真空干燥后和琥珀酸酐溶于二甲基甲酰胺中，室温搅拌后冷冻干燥，再将冷冻干燥后的固体进行洗涤，即得到所述的顺铂衍生物。
[0022]进一步地，所述顺式二氯二氨合铂与双氧水的重量比为1:1.05，所述中间体与琥珀酸酐的重量比为10:3。
[0023]步骤b中，所述透析膜的截留分子量为1kDa，所述透析时间为48h，所述修饰后的红
外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物中铂的负载量为8.8％。
[0024]步骤c中，所述反应体系的pH调节使用0.2mol的NaOH溶液调至pH8.5，产物用磷酸盐缓冲液透析后冻干。
[0025]步骤d中，所述红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物与聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐的重量比为2:5，所述载药体系存储于-20℃以下。
[0026]本专利技术的有益效果为：本专利技术以天然生物质
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桂花籽皮通过溶剂热法获得了性能优异的红发射氮自掺杂碳量子点，具有易于表面功能化，良好的生物相容性，毒性低，较高的光热转换效率和在可见光到NIR光区域内具有较宽的吸收带等优点。基于该红外发射荧光碳量子点，成功设计了一种新型的pH响应电荷翻转药物释放的载药体系红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物/聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐，并将其应用于裸瘤鼠肿瘤的化学-光热协同高效治疗。本专利技术制得的红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物/聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系，其特征在于，该载药体系包括纳米载体、化疗药物及靶向功能分子，所述化疗药物为顺铂衍生物，所述纳米载体为近红外发射荧光碳量子点，所述靶向功能分子为具有pH响应电荷翻转特性的聚乙二醇-壳聚糖聚合物，所述载药体系由所述化疗药物与纳米载体偶联再与靶向功能分子络合制得。2.如权利要求1所述的基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系，其特征在于，所述近红外碳量子点为氨基化的红外发射荧光碳量子点，所述红外发射荧光碳量子点是以桂花籽皮为碳源制备而成。3.如权利要求1所述的基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系，其特征在于，所述靶向功能分子为聚乙二醇-壳聚糖-二甲基马来酸酐聚合物。4.一种基于近红外碳量子点的化学-光热协同治疗肿瘤的载药体系的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：a、氨基化碳量子点的制备将桂花籽皮及无水乙醇置于反应容器中，在氮气保护下加热至100℃，搅拌后反应12h，将得到的反应产物冷却至室温，取上清液经过滤后，得到的滤液即为红外发射荧光碳量子点；再将红外发射荧光碳量子点与氨基-聚乙二醇-氨基的无水乙醇溶液于120℃下反应，取上清液经过滤后，滤液用透析膜纯化后即得到所述的氨基化红外发射荧光碳量子点，经旋蒸、干燥后得到固体样品，将固体样品存储于4℃下备用；b、氨基化红外发射荧光碳量子点修饰顺铂衍生物将顺铂衍生物、过氧化氢和1-(3-(二甲基氨基)丙基)-3-乙基二亚胺盐酸盐在室温下搅拌均匀，再加入所述的氨基化红外发射荧光碳量子点搅拌均匀，然后经透析、冷冻干燥后即得到修饰后的红外发射荧光碳量子点-顺铂衍生物；c、靶向功能分子的合成将壳聚糖与聚乙二醇的活性酯反应得到聚乙二醇-壳聚糖，再将聚乙二醇-壳聚糖溶于pH值为8.0的磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡月芳，陈雨昕，李金芳，曾杲，花球胜，潘昱帆，
申请(专利权)人：贺州学院，
类型：发明
国别省市：