用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法及所得产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法及所得产品和应用，本发明专利技术通过用聚乙烯亚胺修饰Fe3O4纳米颗粒，然后静电吸附葡萄糖氧化酶，然后利用具有pH和还原双敏感的金属多酚网络包裹PEI修饰的Fe3O4纳米颗粒，最后通过静电作用结合阿霉素前药，得到纳米颗粒。本发明专利技术制备方法操作简便，能耗低，环境友好，易于扩大生产，能够有效避免化疗药物的流出，所得纳米颗粒具有很好的体内长期稳定性和生物相容性，能够有效被积累到肿瘤部位，促进肿瘤细胞凋亡，并对耐药性肿瘤具有显著的治疗效果。著的治疗效果。著的治疗效果。

【技术实现步骤摘要】
用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法及所得产品和应用


[0001]本专利技术涉及一种用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法，具体涉及一种从饥饿/化学动力/化疗联合疗法三方面着手设计的克服癌症多耐药性的纳米颗粒的制备方法及所得产品和应用，属于纳米材料制备


技术介绍

[0002]由于肿瘤细胞的多药耐药性(MDR)，抗癌药物自身的高毒性和药物难以有效地在肿瘤部位积聚等癌症治疗障碍，临床化疗作为一种传统的癌症治疗方式，通常只有有限的治疗结果。癌症多药耐药性的主要机制是肿瘤细胞过度表达了P
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糖蛋白转运蛋白，导致了化疗药物的流出。为了提高治疗效果和减轻副作用，通过化学修饰相关反应基团将原化疗药物改造成前药，能够有效避免药物流出效应，是一种有前途的方法。前药的转换依赖肿瘤微环境的独特特性，例如低pH值、升高的活性氧（ROS）、高细胞内谷胱甘肽浓度和过度表达的代谢酶。另外，肿瘤细胞快速的增殖需要大量的营养物质供应，旨在切断肿瘤生长所需营养物质的饥饿疗法引起了广泛关注。葡萄糖氧化酶（GOx）是一种氧化还原酶，可以高效催化葡萄糖快速转化为葡萄糖酸，从而剥夺肿瘤细胞的葡萄糖并使肿瘤细胞缺乏营养物质而死亡。H2O2作为酶促反应的副产物，能与金属离子发生芬顿反应产生剧毒的羟基自由基，导致细胞膜脂过氧化、线粒体功能障碍和肿瘤细胞DNA损伤。同时，芬顿反应的产物之一活性氧（ROS）能刺激阿霉素前药转化为阿霉素，实现了阿霉素在肿瘤细胞内的精准释放，避免了药物对正常体细胞的毒性作用。
[0003]金属多酚网络（MPNs）是一种新兴的生物材料，由酚羟基和多价金属离子之间的配位相互作用构成。金属多酚网络在生物医学应用中显示出巨大的潜力，因为它们提供了一种快速、简单的方式来构建多功能纳米平台。MPNs可以附着在纳米颗粒表面形成保护涂层，不仅提高了纳米载体的生物相容性和血液循环时间，而且有助于控制特定环境下生物活性成分的释放。其次，化学修饰的多酚和金属离子可以通过自组装形成纳米颗粒，同时封装活性物质。由于它们的弱络合作用，MPNs倾向于在酸性肿瘤微环境或溶酶体中分解。通过在其结构中引入二硫键，MPNs还可以在富含谷胱甘肽的细胞质中表现出还原敏感性。这些特性使MPNs成为药物输送的有利平台。
[0004]目前，未见将葡萄糖氧化酶、金属多酚网络、阿霉素前药进行结合使用的报道。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种通过饥饿/化学动力/化疗联合疗法克服癌症多耐药性的纳米颗粒及所得产品，该方法通过用聚乙烯亚胺修饰Fe3O4纳米颗粒，然后静电吸附葡萄糖氧化酶，然后利用具有pH和还原双敏感的金属多酚网络包裹PEI修饰的Fe3O4纳米颗粒，最后通过静电作用结合阿霉素前药，得到通过饥饿/化学动力/化疗联合疗法克服癌症多耐药性的纳米颗粒。
[0006]本专利技术具体技术方案如下：一种用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）将Fe3O4纳米颗粒分散在水中，然后加入聚乙烯亚胺（PEI）溶液对Fe3O4纳米颗粒进行修饰，得到PFNs纳米颗粒；（2）将步骤（1）得到的PFNs纳米颗粒分散在水中，加入葡萄糖氧化酶（GOx）溶液，混合得到负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒（GPFNs）；（3）将步骤（2）获得的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒分散在水中，依次加入邻苯二酚封端的八臂聚乙二醇溶液、FeCl3溶液和Tris
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HCl缓冲液进行反应，获得金属多酚网络（MPNs）封装的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒（MGPFNs）；（4）将步骤（3）获得的金属多酚网络封装的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒分散在阿霉素前药（pDOX）溶液中，混合获得用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒（CADNs）。
[0007]进一步地，步骤（1）中，Fe3O4纳米颗粒和PEI的质量比为1：3~4。
[0008]进一步地，步骤（1）中，在Fe3O4纳米颗粒和聚乙烯亚胺的混合溶液中，Fe3O4纳米颗粒的浓度为0.8
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1.2mg/ml。
[0009]进一步地，步骤（1）中，Fe3O4和PEI混合溶液搅拌时间为16~24 h，然后通过离心收集PEI修饰的Fe3O4纳米颗粒，并用去离子水洗涤2~3次，冻干获得PFNs。
[0010]进一步地，步骤（2）中，PFNs和GOx的质量比为3~4:1。
[0011]进一步地，步骤（2）中，PFNs纳米颗粒与葡萄糖氧化酶的混合溶液中，PFNs纳米颗粒的浓度为0.5
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0.7 mg/ml。
[0012]进一步地，步骤（2）中，PFNs和GOx混合溶液在室温下搅拌时间为0.5~1 h，然后通过离心收集负载GOx的PFNs，并用去离子水洗涤2~3次，冻干获得GPFNs。
[0013]进一步地，步骤（3）中，负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒（GPFNs）、邻苯二酚封端的八臂聚乙二醇（CPEG），FeCl3的质量为10~12：20：3~4。
[0014]第一步地，步骤（3）中，Tris
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HCl缓冲液的pH为8.5~8.7，浓度为50~60 mM，反应体系中的水与Tris
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HCl缓冲液的体积比为11~12：3~4。
[0015]进一步地，步骤（3）中，每加入一种溶液需搅拌30 s~1 min后再加入另一种，所有溶液加入完成后，再搅拌1~2 min，然后通过离心获得金属多酚网络封装的GPFNs，并用去离子水洗涤2~3次。
[0016]进一步地，步骤（4）中，阿霉素前药为化学修饰具有ROS响应的阿霉素前体。
[0017]在本专利技术某一具体实施方式中，所述阿霉素前药为下述结构式的化合物；进一步地，步骤（4）中，阿霉素前药溶液的浓度为0.4~0.5 mg/mL，所用的溶剂为有机溶剂，例如二氯甲烷等。
[0018]进一步地，步骤（4）中，MGPFNs和pDOX的质量为4~6：1~1.5。
[0019]进一步地，步骤（4）中，MGPFNs和pDOX混合溶液搅拌时间为20~24 h，然后通过离心收集纳米颗粒并在真空烘箱中于30~35
°
C下干燥获得。
[0020]进一步地，步骤（1）、（2）、（3）和（4）中，离心转速为10000~12000 rpm，离心时间为10~12 min。
[0021]葡萄糖氧化酶可以高效催化葡萄糖快速转化为葡萄糖酸，从而剥夺肿瘤细胞的葡萄糖并使肿瘤细胞缺乏营养物质而死亡。H2O2作为酶促反应的副产物，能与金属离子发生芬顿反应产生剧毒的羟基自由基，导致肿瘤细胞膜脂过氧化、线粒体功能障碍和DNA损伤。同时，芬顿反应的产物之一活性氧（ROS）能刺激阿霉素前药转化为阿霉素，改善了阿霉素无法富集到肿瘤部位和药物自身的高毒性的问题。本专利技术基于癌症饥饿疗法，以及化学动力学疗法的原理，通过用聚乙烯亚胺修饰Fe3O4纳米颗粒，然后静电吸附葡萄糖氧化酶，然后利用具有pH和还原双敏感的金属多酚网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）将Fe3O4纳米颗粒分散在水中，然后加入聚乙烯亚胺溶液对Fe3O4纳米颗粒进行修饰，得到PFNs纳米颗粒；（2）将步骤（1）得到的PFNs纳米颗粒分散在水中，加入葡萄糖氧化酶溶液，混合得到负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒；（3）将步骤（2）获得的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒分散在水中，依次加入邻苯二酚封端的八臂聚乙二醇溶液、FeCl3溶液和Tris
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HCl缓冲液进行反应，获得金属多酚网络封装的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒；（4）将步骤（3）获得的金属多酚网络封装的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒分散在阿霉素前药溶液中，混合获得用于克服癌症多药耐药性的纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，Fe3O4纳米颗粒和聚乙烯亚胺的质量比为1：3~4；步骤（2）中，PFNs纳米颗粒与葡萄糖氧化酶的质量比为3~4:1；步骤（3）中，负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒、邻苯二酚封端的八臂聚乙二醇、FeCl3的质量为10~12：20：3~4；步骤（4）中，金属多酚网络封装的负载葡萄糖氧化酶的PFNs纳米颗粒与阿霉素前药的质量为4~6：1~1.5。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是：步骤（1）中，在Fe3O4纳米颗粒和聚乙烯亚胺的混合溶液中，Fe3O4纳米颗粒的浓度为0.8
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨永，苏乾洪，符钊铭，罗星宇，张宇菲，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：