一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法及其产品技术

一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法及其产品，通过水热法合成介孔碳纳米球并在其孔道内负载光敏剂，提取细胞培养上清或生物体液中的细胞外囊泡，使用低渗溶液处理获得脂质膜，与介孔碳纳米球混合通过薄膜挤出获得光动力治疗纳米平台。该方法制备简单且产率高，细胞外囊泡脂质膜的包裹提高了治疗制剂的肿瘤细胞的靶向和摄取能力，增强制剂的光热光动力效果，应用前景广阔。应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法及其产品


[0001]本专利技术涉及一种生物医用材料
的方法，具体涉及一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法及其产品。

技术介绍

[0002]恶性肿瘤是严重威胁人类健康的主要问题之一，虽然现有的治疗手段如：手术、放化疗和免疫疗法、基因疗法一直在取得进步，我们仍需继续寻找新方法以应对不同类型的肿瘤。光动力疗法是一种基于光敏剂、氧和激发光在肿瘤细胞内产生大量活性氧自由基来杀伤肿瘤的治疗技术。而光热疗法通过对特定波长光的吸收，将光能转化为热，实现局部升温杀死肿瘤细胞，是一种非侵袭性治疗方法。
[0003]介孔碳材料不仅具有良好的NIR吸收能力和光热转换效率，而且其超高比表面积和孔体积使得在载药方面亦有良好的潜力。细胞外囊泡是细胞分泌并释放到外基质的膜性小囊泡，广泛存在于生物体液中，参与细胞间信号传递、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等多种过程。近年来在药物递送领域的潜力受到了国内外学者的广泛研究和关注，与人工脂质体相比，细胞外囊泡具有更大的载药能力、更好的生物相容性且具备靶向特定组织的功能。本专利技术利用介孔碳纳米球的高效负载能力和细胞外囊泡的优良的递送性能，提出一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法。
[0005]本专利技术的再一目的在于：提供一种上述方法制备的肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台。
[0006]本专利技术目的通过下述方案实现：一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于通过水热法合成介孔碳纳米球并在其孔道内负载光敏剂，提取细胞培养上清或生物体液中的细胞外囊泡，使用低渗溶液处理获得脂质膜，与介孔碳纳米球混合通过薄膜挤出获得光动力治疗纳米平台，包括以下步骤：（1）介孔碳纳米球的制备：30ml 0.1 M 氢氧化钠溶液中，加入1.2 g苯酚和4.2 mL甲醛混匀，69℃反应40 min；1.92 g 表面活性物质F127在30 mL去离子水中溶解，加入上述溶液，66℃油浴搅拌2 h；上述混合物中加入100 mL超纯水中稀释, 66℃搅拌20 h得到前驱体溶液。然后将25 mL的反应前驱体和40 mL的去离子水放入高压釜中，130℃反应12 h，冷却至室温，使用超纯水和无水乙醇分别离心清洗，60℃下真空干燥10 h。最后在N2气氛中700℃高温碳化1 h，得到介孔碳纳米球；（2）光敏剂的负载：过量光敏剂与介孔碳纳米球混合搅拌24 h，离心去除未负载的光敏剂；
（3）细胞外囊泡的提取：500 mL细胞上清或生物液体依次经过500 g (10 min) 、2000 g (20 min)、15000 g (30 min) 4℃离心，去沉淀。离心后的液体过0.22 μm的滤膜。120000 g 离心90 min 弃上清，保留沉淀，用PBS吹打重悬沉淀；120000 g离心90 min 纯化细胞外囊泡，弃上清，使用500 μL的PBS重悬；（4）囊泡脂质膜的提取：将收集到的细胞外囊泡悬浮于低渗缓冲液中（2 mM Tris, 1mM MgCl2和1mM KCl），并在4℃保存过夜。悬浮液进一步在100000 g、4℃超离心4 h。 将采集到的脂质膜分散在PBS中，通过超声和过Millipore滤膜(孔径200 nm)形成均匀的悬浮液；（5） 脂质膜的包裹：介孔碳纳米球溶液进在涡旋作用下按一定缓慢加入脂质膜溶液中，继续涡旋10 min。使用脂质体挤出机连续挤压11次，生成细胞外囊泡膜包裹的介孔碳纳米球。
[0007]步骤（1）所述的介孔碳纳米球的制备方法为水热法。
[0008]步骤（1）所述的介孔碳纳米球的尺寸为100
‑
200 nm。
[0009]步骤（2）所述的光敏剂为水溶性光敏剂。
[0010]步骤（3）所述的细胞系选择包括SKOV
‑
3人卵巢癌细胞系、HCT116人结肠癌细胞系、A549人肺癌细胞系。
[0011]步骤（3）所述的生物液体包括尿液、血浆。
[0012]本专利技术提供一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台，根据上述任一所述方法制备得到。
[0013]本专利技术提供（1）介孔碳纳米球的制备：30mL 0.1 M 氢氧化钠溶液中，加入1.2 g苯酚和4.2 mL甲醛混匀，69℃反应40 min；1.92 g 表面活性物质F127在30 mL去离子水中溶解，加入上述溶液，66℃油浴搅拌2 h。上述混合物中加入100 mL超纯水中稀释, 66℃搅拌20 h得到前驱体溶液。然后将25 mL的反应前驱体和40 mL的去离子水放入高压釜中，130℃反应12 h，冷却至室温。使用超纯水和无水乙醇分别离心清洗，60℃下真空干燥10 h。最后在N2气氛中700℃高温碳化1 h，得到介孔碳纳米球。
[0014]（2）光敏剂的负载：过量光敏剂与介孔碳纳米球混合搅拌24 h，离心去除未负载的光敏剂。
[0015]（3）细胞外囊泡的提取：500 mL细胞上清或生物液体依次经过500 g (10 min) 、2000 g (20 min)、15000 g (30 min) 4℃离心，去沉淀。离心后的液体过0.22 μm的滤膜。120000 g 离心90 min 弃上清，保留沉淀，用PBS吹打重悬沉淀。120000 g离心90 min 纯化细胞外囊泡，弃上清，收集沉淀。
[0016]（4）囊泡脂质膜的提取：将收集到的细胞外囊泡悬浮于低渗缓冲液中（2 mM Tris, 1mM MgCl2和1mM KCl），并在4℃保存过夜。悬浮液进一步在100000 g、4℃超离心4 h。 将采集到的脂质膜分散在PBS中，通过超声和过Millipore滤膜(孔径200 nm)形成均匀的悬浮液。
[0017]（5） 脂质膜的包裹：介孔碳纳米球溶液进在涡旋作用下按一定缓慢加入脂质膜溶液中，继续涡旋10 min。使用脂质体挤出机连续挤压11次，生成细胞外囊泡膜包裹的介孔碳
纳米球。
[0018]该方法制备简单且产率高，细胞外囊泡脂质膜的包裹提高了治疗制剂的肿瘤细胞的靶向和摄取能力，增强制剂的光热光动力效果，应用前景广阔。
[0019]本专利技术的优点在于：（1）介孔碳不仅具有超高比表面积和孔体积、容易功能化的表面、良好的生物相容性等优势，还具有碳材料所特有的、高吸附能力、近红外（NIR）区域优良的光热转换效率。
[0020]（2）细胞外囊泡的包裹有着生物相容性好，副作用低，拥有特定的组织靶向能力。
附图说明
[0021]附图1是健康人尿液来源的细胞外囊泡的TEM图。
具体实施方式
[0022]以下实施例以专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于下述的实施例。
[0023]实施例1一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台，通过水热法合成介孔碳纳米球并在其孔道内负载光本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于，通过水热法合成介孔碳纳米球并在其孔道内负载光敏剂，提取细胞培养上清或生物体液中的细胞外囊泡，使用低渗溶液处理获得脂质膜，与介孔碳纳米球混合通过薄膜挤出获得光动力治疗纳米平台，包括以下步骤：（1）水热法制备介孔碳纳米球：30ml 0.1 M 氢氧化钠溶液中，加入1.2 g苯酚和4.2 mL甲醛混匀，69℃反应40 min得到混合溶液；1.92 g 表面活性物质F127在30 mL去离子水中溶解，加入所述的混合溶液，66℃油浴搅拌2 h得混合物；所述的混合物中加入100 mL超纯水中稀释, 66℃搅拌20 h得到前驱体溶液；然后，将25 mL的前驱体溶液和40 mL的去离子水放入高压釜中，130℃反应12 h，冷却至室温，使用超纯水和无水乙醇分别离心清洗，60℃下真空干燥10 h；最后，在N2气氛中700℃高温碳化1 h，得到介孔碳纳米球；（2）光敏剂的负载：过量光敏剂与介孔碳纳米球混合搅拌24 h，离心去除未负载的光敏剂；（3）细胞外囊泡的提取：500 mL细胞上清或生物液体依次在4℃经过500 g离心10 min 、2000 g离心20 min、15000 g离心30 min，去沉淀；离心后的液体过0.22 μm的滤膜；120000 g离心90 min 弃上清，保留沉淀，用PBS吹打重悬沉淀；120000 g离心90 min 纯化细胞外囊泡，弃上清，使用500μL的PBS重悬；（4）囊泡脂质膜的提取：将步骤（3）收集到的细胞外囊泡悬浮于2 mM Tris, 1mM MgCl2和1mM KCl的低渗缓冲液中，并在4℃保存过夜；悬浮液进一步在100000 g、4℃超离心4 h；将采集到的脂质膜分散在PBS中，通过超声和过孔径200 nm的Millipore滤膜形成均匀的悬浮液，得到脂质膜溶液；（5）脂质膜的包裹：介孔碳纳米球溶液在涡旋作用下缓慢加入脂质膜溶液中，继续涡旋10 min；使用脂质体挤出机连续挤压11次，生成细胞外囊泡膜包裹的介孔碳纳米球。2.根据权利要求1所述的一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于步骤（1）中，所得的介孔碳纳米球的尺寸为100
‑
200 nm。3.根据权利要求1所述的一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于步骤（2）所述的光敏剂为包括光敏剂Ce6、光敏剂BODIPY或四苯基卟啉类光敏剂的水溶性光敏剂，。4.根据权利要求1所述的一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于步骤（3）所述的细胞系包括SKOV
‑
3人卵巢癌细胞系、HCT116人结肠癌细胞系、A549人肺癌细胞系；所述的生物液体包括尿液、血浆。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）水热法制备介孔碳纳米球：（2）光敏剂的负载：过量光敏剂Ce6与介孔碳纳米球混合搅拌24 h，离心去除未负载的光敏剂Ce6，得到负载光敏剂的介孔碳纳米球溶液；
（3）细胞外囊泡的提取：500 mL健康成年人晨尿依次在经过500 g离心10 min 、2000 g离心20 min、15000 g4℃离心30 min，去沉淀；离心后的液体过0.22 μm的滤膜；120000 g离心90 min 弃上清，保留沉淀，用PBS吹打重悬沉淀；120000 g离心90 min 纯化细胞外囊泡，弃上清，将采集到的细胞外囊泡分散在PBS中重悬；（4）囊泡脂质膜的提取：将步骤（3）收集细胞外囊泡悬浮于由2 mM Tris、1mM MgCl2和1mM KCl配制的低渗缓冲液中，并在4℃保存过夜；悬浮液进一步在100000 g、4℃超离心4 h；将采集到的脂质膜分散在PBS中，通过超声和过孔径200 nm的Millipore滤膜形成均匀的悬浮液；（5）脂质膜的包裹：介孔碳纳米球溶液在涡旋作用下缓慢加入步骤（4）得到的脂质膜溶液中，继续涡旋10 min；使用脂质体挤出机连续挤压11次，生成细胞外囊泡膜包裹的介孔碳纳米球。6.根据权利要求1至4任一项所述的一种肿瘤靶向的光热光动力联合治疗平台的制备方法，其特征在于，按以下步骤制备：（1）水热法制备得到介孔碳纳米球：（2）光敏剂的负载：过量光敏剂BODIPY与介孔碳纳米球混合搅拌24 h，离心去除未负载的光敏剂BODIPY，得到负载光敏剂的介孔碳纳米球溶液；（3）细胞外囊泡的提取：500 mLSkov
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3人卵巢癌细胞培养上清依次在经过500 g离心10 min 、2000 g离心20 min、15000 g4℃离心30 min，去沉淀；离心后的液体过0.22 μm的滤膜；12000...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，朱君，朱竞尧，杨晚晴，姚晶晶，徐艳，杨迪诚，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：