一种光热快速控释的纳米药物及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种光热快速控释的纳米药物及其制备方法，纳米药物包括载体和负载在载体上的活性药物与近红外光热转换材料；载体为一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇共价键连接的聚合物；制备方法为以呋喃基化修饰的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇为原料制备出载体，并包覆具有光热转换能力的材料及活性药物。本发明专利技术制备的纳米药物能够在近红外光照下迅速实现药物的快速控释，提高药物利用效率，还可以实现化疗与光热治疗的联合治疗，从而大幅提升肿瘤的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种光热快速控释的纳米药物及其制备方法
本专利技术涉及一种控释纳米药物及其制备，具体涉及一种构成药物载体的两亲性共聚物的合成以及光热快速控释纳米药物及其制备方法。
技术介绍
药物载体作为化疗药物的运载工具，它必须在将药物运载到靶点之后迅速将所负载的药物释放出来，这是对药物载体尤其是肿瘤治疗药物载体的基本要求。其原因有多方面，首先，肿瘤细胞既具有内在的耐药性机制，也可以后天获得耐药性机制，使得它们能将细胞内的药物排除细胞外或者通过一系列解毒机制缓解化疗药物对肿瘤细胞的杀伤性，因此这就需要在肿瘤细胞内形成较高的药物浓度；另一方面，细胞对药物载体的胞吞作用在某些程度上也是具有可逆性的，这就需要在载体进入细胞后将药物迅速释放出来，提高其利用效率。但目前公开的一些纳米粒子药物在对其负载药物进行释放的过程存在速率较慢的情况，容易导致治疗效果欠佳，因此，能够实现快速释放所包覆的化疗药物是对药物组合物的一种重要要求。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种在近红外光照下快速解体，在极短的时间内将所包覆的药物释放出来的光热快速控释的纳米药物；本专利技术的第二目的在于提供构成上述纳米药物的热响应性两亲性共聚物以及纳米药物的制备方法。技术方案：本专利技术的一种光热快速控释的纳米药物，包括载体和负载在载体上的活性药物与近红外光热转换材料；所述载体为一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇共价键连接的聚合物；所述的活性药物为作用于细胞内的药物；所述载体、活性药物和近红外光热转换材料形成纳米粉末。上述的方案中，所述的活性药物包括阿霉素、紫杉醇或喜树碱等化疗药物中的任一种，活性药物需为低水溶性药物，活性药物的选用与药物的作用机制有关，作用于位点在肿瘤细胞内的化疗药物均可选用；所述的近红外光热转换材料包括金纳米棒或硫化铜纳米材料等，此类材料的特点为能够吸收近红外光并将其转化为热量释放出来。进一步地，所述聚己内酯的分子量为2K～20KDa；所述马来酰亚胺基聚乙二醇的分子量为2～20KDa；制成的纳米粉末尺寸为50～1000nm，优选为100～200nm。本专利技术还保护一种光热快速控释的纳米药物的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将聚己内酯溶于丙酮中，并加入碳酸钾、正四丁基溴化铵和二溴甲基呋喃，加热反应得到一端含有呋喃基的聚己内酯；步骤二、将一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇加入到N，N-二甲基甲酰胺中，加热搅拌反应得到PCL-DA-PEG载体；步骤三、将PCL-DA-PEG载体、活性药物和近红外光热转换材料溶于二氯甲烷中，充分溶解后逐滴滴入到去离子水中，超声乳化后通过旋蒸除去体系中的二氯甲烷，离心清洗后，冻干，得到纳米药物粉末。进一步地，所述步骤一中，聚己内酯、碳酸钾、正四丁基溴化铵和二溴甲基呋喃的摩尔比为1：1～1.2：1～1.2：1～1.2。进一步地，所述步骤二中，一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇摩尔比为1：0.5～2；反应温度为30～50℃，反应时间为40～50h。进一步地，所述步骤三中，所述PCL-DA-PEG载体、活化药物和近红外光热转换材料的质量比为10：0.5～5：0.5～5；所述二氯甲烷与去离子水的体积比为1：7～15进一步地，所述步骤一中，反应温度为60～70℃，反应时间为40～50h。本专利技术的反应原理参见如下的过程：第一步：第二步：其中，聚己内酯通过与二溴甲基呋喃反应，在其一端进行呋喃基化得到一端含有呋喃基的PCL-Fur，反应过程中碳酸钾、正四丁基溴化铵作为催化剂，提高反应的效率；然后PCL-Fur与马来酰亚胺基聚乙二醇(PEG-Mal)进行狄尔斯-阿尔德反应(Dies-Alderreaction)，使得呋喃基团与马来酰亚胺基进一步进行共价键聚合，得到热响应性两亲性共聚物PCL-DA-PEG，由于呋喃基团与马来酰亚胺基共价结合形成DA基团，DA基团是一种亚稳定结构，在温度低于50℃时它可以保持其稳定结构，因此在生物材料中它通常可以维持稳定，然而在温度高于60℃时，就会分解成呋喃基团与马来酰亚胺基。同时，本专利技术制备的热响应性两亲性共聚物PCL-DA-PEG，是构成纳米药物的主体材料，疏水性PCL构成纳米药物的核心，水溶性PEG构成纳米载体的外壳，油溶性核心易于捕捉药物和和光热转换材料，水溶性外壳为其提供良好的水溶性，DA基团的存在使纳米药物具备良好的光热响应特性，DA基团在近红外光热下的分解为纳米药物的光热快速控释提供基础。本专利技术制备的纳米药物，在近红外光照下，光热转换材料释放热量，此热量致使构成纳米药物主体的PCL-DA-PEG分解，即疏水性核与水溶性壳脱离，从而纳米药物失去稳定结构。而内部光热转换材料释放的热会致使核心膨胀，从而加速纳米药物的裂解。因此，纳米药物可以在近红外光照下快速崩解，纳米药物崩解便会使得其所包覆的药物快速进释放出来。有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著优点：专利技术所制备的药物能够在近红外光照下迅速释放出其所包覆的所有药物，一方面它能够在近红外光照下迅速实现药物的快速控释，提高药物利用效率，另一方面可以实现化疗与光热治疗的联合治疗，从而可以大幅提升肿瘤的治疗效果。附图说明图1为本专利技术的制备原理示意图；图2为纳米药物的释放曲线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例11)聚己内酯的呋喃化(PCL-Fur)：取0.5mmol的聚己内酯(分子量为5KDa)溶解于丙酮中，然后加入等摩尔量的碳酸钾、正四丁基溴化铵以及二溴甲基呋喃，在65℃下加热回流反应48小时，得到一端含有呋喃基的聚己内酯PCL-Fur；2)载体的制备(PCL-DA-PEG)：取0.1mmol的PCL-Fur与0.1mmol的马来酰亚胺基聚乙二醇(分子量为5KDa)，加入到N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，在40℃下加热搅拌48小时，得到PCL-DA-PEG载体。3)光热快速控释纳米药物的制备：取PCL-DA-PEG、阿霉素和硫化铜纳米颗粒按的质量比10:5:3溶于二氯甲烷中，充分溶解后逐滴滴入到10倍体积的去离子水中，超声乳化后，通过旋蒸除去体系中的二氯甲烷，离心清洗后，冻干，得到粒径为100nm的纳米药物粉末。实施例21)聚己内酯的呋喃化(PCL-Fur)：取0.5mmol的聚己内酯(分子量为2KDa)溶解于丙酮中，加入1.1倍摩尔量的碳酸钾、正四丁基溴化铵以及二溴甲基呋喃，在60℃下加热回流反应40小时。2)载体的制备(PCL-DA-PEG)：取0.1mmol的PCL-Fur与0.12mmol的马来酰亚胺基聚乙二醇(分子量为2KDa)，加入到N，N-二甲基甲酰胺溶剂中，在30℃下加热搅拌40小时，得到PCL-DA-PEG载体。3)光热快速控释纳米药物的制备：取PCL-DA-PEG、阿霉素、金纳米棒按的质量比10:2:2溶于二氯甲烷中，充分溶解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光热快速控释的纳米药物，其特征在于：包括载体和负载在载体上的活性药物与近红外光热转换材料；所述载体为一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇共价键连接的聚合物；所述的活性药物为作用于细胞内的药物；所述载体、活性药物和近红外光热转换材料形成纳米粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种光热快速控释的纳米药物，其特征在于：包括载体和负载在载体上的活性药物与近红外光热转换材料；所述载体为一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇共价键连接的聚合物；所述的活性药物为作用于细胞内的药物；所述载体、活性药物和近红外光热转换材料形成纳米粉末。


2.根据权利要求1所述的光热快速控释的纳米药物，其特征在于：所述的活性药物包括阿霉素、紫杉醇或喜树碱中的任一种。


3.根据权利要求1所述的光热快速控释的纳米药物，其特征在于：所述近红外光热转换材料包括金纳米棒或硫化铜纳米材料。


4.根据权利要求1所述的光热快速控释的纳米药物，其特征在于：所述聚己内酯的分子量为2K~20KDa；所述马来酰亚胺基聚乙二醇的分子量为2K~20KDa。


5.根据权利要求1所述的光热快速控释的纳米药物，其特征在于：所述纳米粉末尺寸为50~1000nm。


6.一种权利要求1-5任一项所述的光热快速控释的纳米药物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将聚己内酯溶于丙酮中，并加入碳酸钾、正四丁基溴化铵和二溴甲基呋喃，加热反应得到一端含有呋喃基的聚己内酯；
步骤二、将一端含有呋喃基的聚己内酯与马来酰亚胺基聚乙二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈灿，柳森，叶玮，潘长江，杨忠美，魏言春，权莉，张超，刘静静，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32