一种聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子的制备方法及其应用。首先将临床常用的化疗药物顺铂(Cisplatin，CDDP)氧化为Pt(IV)前药，加入AgNO3得到水合Pt(IV,Cl

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子的制备方法及其应用


[0001]本专利技术属于生物医学纳米材料及其制备领域，更具体地，涉及一种聚氨基配位顺铂前药纳米粒子声敏剂的制备方法与应用。

技术介绍

[0002]在过去的几十年中，声动力学疗法(SDT)由于其高组织穿透深度、无电离辐射和低成本被广泛应用(Biomaterials 2021,269,120639)。SDT是利用超声(US)激发声敏剂产生ROS诱导癌细胞凋亡和/或坏死。传统的有机声敏剂亲水性差、生物利用度有限。而无机声敏剂又存在毒性高、电子
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空穴易于复合等缺点，因此急需开发生物相容性好、ROS产率高的声敏剂。有文献报道，价态变换使电子
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空穴对分离效率更高，促进声动力治疗中ROS产生(Angew.Chem.Int.Ed.2022,61,e202212021)。因此我们考虑将顺铂氧化为Pt(IV)前药，期望其在肿瘤还原性微环境中通过价态变化产生能量，转移到O2和H2O中，进而产生ROS。同时由于肿瘤细胞内高表达的谷胱甘肽(GSH)可以消除ROS，显着损害SDT的功效。因此，减少肿瘤部位的GSH同时增加ROS来放大氧化应激是一种有前景的策略(Adv.Mater.2022,34,2206286)。
[0003]铂配合物是临床上使用最广泛的治疗恶性肿瘤的化疗药物之一，据统计，大约50％的临床化疗方案中都包含铂类药物。其临床应用主要受毒副作用和耐药性的限制。一方面，顺铂对正常组织和癌细胞缺乏选择性，从而导致肾毒性、耳毒性等一系列副作用。另一方面，肿瘤细胞中含硫醇的生物分子(如GSH或金属硫蛋白等)过度表达，顺铂进入细胞后迅速和硫醇结合，通过Pt
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S键形成稳定的加合物，加合物最终被ATP7A和ATP7B泵出细胞，导致其无法发挥化疗效果产生耐药性。将顺铂合成惰性Pt(IV)前药纳米粒子被认为是降低耐药性的有希望的策略(ACS Nano 2020,14,12,16984
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16996)。
[0004]本专利技术我们合成了一种聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子PHPt用于声动力
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化疗联合治疗，首先将临床常用的化疗药物顺铂(Cisplatin，CDDP)氧化为Pt(IV)前药，加入AgNO3得到水合Pt(IV,Cl
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)。通过在γ
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聚谷氨酸(γ
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PGA)侧链上接枝小分子组氨酸甲酯(histidine methyl ester，H)得到γ
‑
PGA
‑
g
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H(PH)。二者通过酯键偶联配位得到粒径220nm左右的纳米粒子(PHPt)。本方法操作简单、耗时短、合成条件温和可控。PHPt具良好的生物相容性，降低了顺铂的毒副作用；在超声条件下，PHPt表现出声敏剂特性，产生单线态氧(1O2)和羟基自由基(
·
OH)；材料可以与GSH反应，释放出化疗药物顺铂，一方面放大氧化应激，另一方面可以降低顺铂耐药性，达到声动力
‑
化疗协同治疗的效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种具有声敏剂特性的聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子，用于声动力
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化疗协同治疗肿瘤。即以γ
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PGA接枝聚合物为载体，与水合Pt(IV,Cl
‑
)配位反应，实现声动力
‑
化疗的协同治疗。
[0006]一种聚氨基酸配位顺铂前药纳米粒子的制备方法，其特征在于，PH的制备方法包
括如下步骤：将0.8mmolγ
‑
聚谷氨酸(γ
‑
PGA)溶解在50mM，16mL NaHCO3溶液中；在冰浴条件下，向上述溶液中依次加入0.8mmol N
‑
(3
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二甲氨基丙基)
‑
N
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和0.8mmol N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)，反应10min；向上述溶液中加入0.8mmol组氨酸甲酯(histidine methyl ester，H)，冰浴条件下反应1h；1h之后撤除冰浴，室温条件下，反应12h；持续透析2天，每隔3h换一次水；将样品从透析袋转移至10mL离心管中，用液氮将样品冻存，放入真空冷冻干燥机里干燥36h，即得到γ
‑
PGA
‑
g
‑
H(PH)粉末。
[0007]水合Pt(IV,Cl
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)的制备方法包括如下步骤：将120mg CDDP悬浮于22.5mL水中，随后配制等体积的2.67mg/mL的NCS溶液，加入上述溶液中，室温反应24h,用乙醇、乙醚洗涤，真空干燥，即得Pt(IV)；将9.4mg Pt(IV)溶于8mL水中，加入13.6mg AgNO3，室温反应24h，12000rpm，10min离心，0.22μm滤膜过滤，即得水合Pt(IV,Cl
‑
)溶液。
[0008]随后取3.5mg PH溶于1mL水中，加入1.178mL水合Pt(IV)溶液，室温条件下反应5h，14000rpm，20min离心除去上清，即得PHPt。
[0009]所得纳米粒子具有如下特征：
[0010](1)具有均一的尺寸，粒径约为220nm；
[0011](2)有良好的声敏剂性质，超声作用下产生大量活性氧；
[0012](3)有GSH耗竭效果，抑制顺铂耐药性
[0013](4)有良好的生物相容性，降低顺铂毒副作用；
[0014](5)有良好的体外细胞治疗效果；
附图说明
[0015]图1：本专利技术PH的核磁氢谱分析图谱。
[0016]图2：本专利技术Pt(IV)的核磁氢谱分析图谱。
[0017]图3：本专利技术纳米微球超声催化产生1O2图。
[0018]图4：本专利技术纳米微球超声催化产生
·
OH图。
[0019]图5：本专利技术纳米微球的粒径图。
[0020]图6：本专利技术纳米微球的透射电镜图。
[0021]图7：本专利技术纳米微球的细胞治疗图。
具体实施方式
[0022]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但本专利技术并不限于以下实施例。如所用溶液的浓度、体积等可根据需要调节。
[0023]实施例1
[0024](1)0.8mmol的γ
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PGA溶于50mM，16mL NaHCO3溶液，置于20mL反应瓶中，室温条件下，搅拌至完全溶解。
[0025](2)将反应瓶放入100mL的烧杯中，加入适量冰块冰浴。向反应瓶中先加入0.8mmol N
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(3
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二甲氨基丙基)
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N
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乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，后加入0.8mmol N
‑
羟基琥珀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨基酸配位顺铂前药的制备方法，其特征在于，顺铂(CDDP)与N
‑
氯代丁二酰亚胺(NCS)反应得到Pt(IV)，然后加入AgNO3得到水合Pt(IV,Cl
‑
)溶液；将聚谷氨酸接枝聚合物(γ
‑
PGA
‑
g
‑
H，PH)与Pt(IV,Cl
‑
)溶液配位反应，离心除去上清，即得到聚氨基酸配位的Pt(IV)纳米粒子PHPt；所述的PH的制备方法包括如下步骤：1)将γ
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聚谷氨酸(γ
‑
PGA)溶解在NaHCO3溶液中；2)在冰浴条件下，向上述溶液中依次加入N
‑
(3
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二甲氨基丙基)
‑
N
‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)，反应10min；3)向上述溶液中加入组氨酸甲酯(histidine methyl ester，H)，合成PH聚谷氨酸接枝聚合物；所述NaHCO3的浓度为50m...

【专利技术属性】
技术研发人员：申鹤云，李温鑫，刘嘉晖，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
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