具有线粒体靶向的光敏感载体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于纳米载药技术领域，具体涉及一种具有线粒体靶向的光敏感载体材料及其制备方法和应用。该载体材料通过引入具有良好生物相容性的聚合物来提高其在水中的溶解度；引入线粒体靶向分子三苯基膦(TPP+)衍生物，将不同的生物活性分子直接递送到线粒体基质中；同时利用上转换纳米粒子将对组织透过率高、损伤小的近红外光/红外光转化为能量更高的紫外光，促使光敏感分子7

【技术实现步骤摘要】
具有线粒体靶向的光敏感载体材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及纳米载药
，更具体的，涉及一种具有线粒体靶向的光敏感载体材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]癌症是全球第二大死因，每年导致约1千万人死亡。全球约六分之一的死亡由癌症造成，治疗癌症的方法有放疗、化疗、手术治疗等。光动力疗法(PDT)是一种新出现的经临床批准的癌症治疗方法，通过用特定波长的光照射肿瘤部位，能使选择性聚集在肿瘤组织的光敏药物活化，从而引发光化学反应破坏肿瘤。光谱的近红外(NIR)区域被称为“治疗窗口”，因为近红外光可以深入组织，且对生物组织造成的损伤小，其具有无创、副作用少、高空间分辨率等优点，但近红外光的强度较弱，光源产生的能量低，无法达到使光敏药物断键释放的能量。为了增加光源的效果，光敏剂成为光动力疗法中的重要因素，但目前光敏剂仍存在一些缺陷：一、大多数可用的光敏材料是芳香族化合物，其在水中的溶解度有限或较低，导致对肿瘤的细胞毒性降低、在靶向的恶性部位选择性和积累较差(Rajendiran Keerthiga,Zizhen Zhao,Desheng Pei,and Ailing Fu.Photodynamic Nanophotosensitizers:Promising Materials for Tumor Teranostics.ACS Biomater.Sci.Eng.2020,6,5474)；二、大多数感光材料对紫外线敏感，虽然紫外光的强度大，但是，在生物医学应用中，紫外线不能深入组织，并可能损害生物组织，作为光动力疗法的光源有一定局限性(A.M.Kloxin,A.M.Kasko,C.N.Salinas,K.S.Anseth.Photodegradable hydrogels for dynamic tuning of physical and chemical properties.Science 2009,324,59.)。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服现有光敏感载体材料水溶性差，近红外光能量低，紫外光又不易深入组织、会造成组织损伤的缺陷和不足，提供一种水溶性好、可将近红外光转换为紫外光利用的线粒体靶向光敏感载体材料。
[0004]本专利技术的目的是提供一种具有线粒体靶向的光敏感载体材料的制备方法。
[0005]本专利技术的另一目的是提供一种光敏感纳米载药材料。
[0006]本专利技术的另一目的是提所一种光敏感纳米药物。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]一种具有线粒体靶向的光敏感载体材料，结构如式(1)所示：
[0009][0010]其中高分子聚合物是指右旋糖酐、支链淀粉或直链淀粉。
[0011]本专利技术同时还保护所述线粒体靶向的光敏感载体材料的制备方法，包括如下步骤：
[0012]S1.将7
‑
氨基
‑4‑
甲基香豆素和丁二酸酐在乙酸溶剂中混合，室温下搅拌反应10～20h，后处理制得化合物(4)(C
14
H
13
NO5)；
[0013][0014]S2.将高分子聚合物、3
‑
羧丙基三苯基溴化磷分别溶于DMSO溶剂中，混合后加入活化剂、缩合剂40～80℃反应20～48h，后处理制得化合物(7)；
[0015][0016]S3.将步骤S2所得化合物(7)溶于DMSO溶剂中，步骤S1所得化合物(4)溶于DMSO溶剂中，混合后加入活化剂、缩合剂，40～80℃反应20～30h，后处理制得化合物(1)。
[0017]优选地，步骤S2、S3中，所述活化剂为DCC、EDC、DIC；所述缩合剂为DMAP、HOBT。
[0018]优选地，步骤S1中，所述7
‑
氨基
‑4‑
甲基香豆素、丁二酸酐的物质的量之比为1.0:1.0～1.5。
[0019]优选地，步骤S1中，所述后处理方法为：减压抽滤，滤液蒸除溶剂后加入乙酸乙酯重结晶，多次洗涤干燥。
[0020]优选地，步骤S1中，所述乙酸溶剂的体积用量通常以化合物(1)的质量计为75～80mL/g。
[0021]优选地，步骤S2中，所述高分子聚合物、3
‑
羧丙基三苯基溴化磷、活化剂、缩合剂的
物质的量之比为5.0:(5.5～6.5):(7.0～8.0):(7.0～8.0)。
[0022]优选地，步骤S2中，所述后处理方法为：减压抽滤除去不溶杂质，滤液逐滴加入到冰乙醇中沉淀析出，减压抽滤，滤饼用乙醇多次洗涤后用少量蒸馏水溶解，透析3天后用冷冻干燥机干燥24h。
[0023]优选地，步骤S2中，所述高分子聚合物的分子量以单一的糖分子162计算，DMSO的体积用量通常以高分子聚合物的质量计为8～15mL/g。
[0024]优选地，步骤S3中，所述化合物(4)、(7)、活化剂、缩合剂的物质的量之比为2.0:(1.5～2.5):(2.0～3.0):(2.0～3.0)。
[0025]优选地，步骤S3中，所述后处理方法为：减压抽滤，滤液逐滴加入到冰乙醇中沉淀析出，减压抽滤，滤饼用乙醇多次洗涤后用少量蒸馏水溶解，透析3天后用冷冻干燥机干燥24h。
[0026]优选地，步骤S3中，所述DMSO溶剂的体积用量通常以化合物(7)的质量计为8～15mL/g。
[0027]本专利技术还提供了一种光敏感载药材料，包括所述光敏感载体材料和上转化纳米粒子(Upconversion Nanoparticles，UCNPs)，具体的，UCNPs通过自组装与光敏感载体材料结合，并可以将能量低的近红外光转化为能量高的紫外光。
[0028]另外的，本专利技术还要求保护所述载药材料在制备光敏感纳米药物载体中的应用。
[0029]进一步地，本专利技术还提供了一种光敏感纳米药物，包括所述载药材料和小分子药，所述载药材料包载小分子药。
[0030]更进一步地，所述小分子药包括抗肿瘤药、抗心血管药以及线粒体靶向药。
[0031]优选地，所述小分子药物为抗肿瘤药。
[0032]更优选地，所述小分子药物为线粒体靶向肿瘤药。
[0033]更优选地，所述小分子药为氯尼达明、奈必洛尔、棉子酚、他莫昔芬、罗丹明
‑
123、甲萘醌。
[0034]具体的，将光敏感载体材料接合UCNPs后包载小分子药通过自组装制备成载药纳米粒子，载药纳米粒子通过三苯基膦的线粒体靶向作用靶向到达细胞的线粒体后给予近红外光，其中UCNPs在体内将近红外光转化为紫外光，紫外光敏感分子酰胺键发生断裂，载药纳米粒子结构发生破坏，将包载的药物释放以达到靶向释药治疗病症的效果。
[0035]本专利技术具有以下有益效果：
[0036]本专利技术涉及的线粒体靶向的光敏感载体材料是一类良好的光敏感纳米粒子，通过引入具有良好生物相容性的聚合物来提高其在水中的溶解度；引入线粒体靶向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种线粒体靶向的光敏感载体材料，其特征在于，所述光敏感载体材料的结构如式(1)所示：2.根据权利要求1所述线粒体靶向的光敏感载体材料，其特征在于，所述高分子聚合物为右旋糖酐、支链淀粉或直链淀粉。3.权利要求1或2所述光敏感载体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将7
‑
氨基
‑4‑
甲基香豆素和丁二酸酐在乙酸溶剂中混合，室温下搅拌反应完全，后处理制得化合物(4)：S2.将高分子聚合物、3
‑
羧丙基三苯基溴化磷分别溶于DMSO溶剂中，混合后加入活化剂、缩合剂，40～80℃反应20～48h，后处理制得化合物(7)：S3.将步骤S2所得化合物(7)、步骤S1所得化合物(4)分别溶于DMSO溶剂中，混合后加入活化剂、缩合剂，40～80℃反应20～30h，后处理即得。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于，步骤S2、S3中，所述活化剂为DCC、ED...

【专利技术属性】
技术研发人员：高文霞，陈舒琪，冯欣，刘妙昌，吴华悦，黄小波，周云兵，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：