一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统及其制备方法与应用技术方案

本发明专利技术公开了一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统及其制备方法与应用。该载药递送系统包括中空介孔二氧化硅球和包覆在硅球表面的靶向性脂质体，其空心囊泡内装载有气体和药物。中空介孔二氧化硅球作为刚性载体封装气体用于超声造影成像；药物用于靶向递送治疗；靶向性脂质体能够促使囊泡向靶器官递送。其双层结构保证了囊泡结构的穿透性和稳定性，避免气泡在血液循环中被挤压爆破而导致气体扩散、溶解和聚结，延长超声囊泡在血液中的循环时间，保护药物分子在运输途中不被泄露。该载药递送系统作为实体瘤组织的靶向超声成像、诊断和药物递送试剂，在超声成像指导下对病灶部位进行定点成像和药物递送，使药物在特定窗口按需释放。在特定窗口按需释放。在特定窗口按需释放。

【技术实现步骤摘要】
一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于靶向超声造影成像和抗癌药物靶向递送给药
，具体涉及一种具有靶向超声造影成像功能的载药递送系统及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]超声靶向微泡破坏(UTMD)技术是一种经可视化超声成像指导下确定载药微泡到达靶器官后，再给与微泡一定强度的超声辐照，致使微泡破裂并使得细胞膜产生小孔，最终将药物递送进细胞内的方法。传统的超声造影剂微泡直径多为1～10μm，尺寸较大不能穿过血管内皮屏障；早期研究中使用氧气、氮气等气体作为微泡的气核，但是这些气体在血液循环中受到压力易从薄层脂质膜中逸出并溶解于血液，使得微泡在血液中循环时间较短；目前商用微泡的气核多为高密度低溶解性的化学惰性气体，如常规临床使用的超声造影剂使用八氟丙烷或者六氟化硫作为囊泡气体，具有一定的生物毒性且生产成本较高。目前三种常用造影剂如常用造影剂如微泡尺寸分布从1μm到11μm不等，分布较广不均一，且没有靶向功能，缺乏对某种器官或组织的靶向性。其中，微泡选用人血清白蛋白作为封装气体的外壳，大大增加了药物的成本。基于目前微泡破坏技术存在的一系列问题，我们提出了利用空心二氧化硅球作为“微/纳泡”支撑体，在二氧化硅球表面包覆一层靶向性脂质体，形成靶向超声“微/纳泡”作为空心囊泡载药递送系统，达到靶向破坏癌细胞的目的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供了一种具有靶向超声造影成像功能的载药递送系统及其制备方法与应用。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0005]本专利技术的第一目的是提供一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统，所述载药递送系统包括中空介孔二氧化硅球和包覆在硅球表面的靶向性脂质体，所述中空介孔二氧化硅球为空心球，包括球壳和空腔，球壳上有大量介孔，空腔内装载有气体和药物，所述脂质体包覆在所述球壳上。
[0006]进一步的，所述中空介孔二氧化硅球粒径为50～5000nm，球壳厚度为5～30nm，孔径为2～12nm。
[0007]进一步的，所述中空介孔二氧化硅球装载的气体包括空气、氮气、氧气、二氧化碳中的任一种。
[0008]进一步的，所述中空介孔二氧化硅球还装载有药物，所述药物为盐酸阿霉素、紫杉醇、喜树碱、顺铂、卡铂、多柔比星、5
‑
氟尿嘧啶、siRNA、肿瘤坏死因子和蛋白酶抑制剂中的任一种或多种。
[0009]进一步的，所述靶向性脂质体为多种磷脂分子、胆固醇及PEG分子的组合。
[0010]进一步的，所述靶向性脂质体组成选自5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG、5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG/DOTAP和5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG/18PA中的任一种。
[0011]本专利技术的第二目的是提供一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统的制备方法，包括以下具体步骤：
[0012]步骤S1、中空介孔二氧化硅球的制备
[0013]步骤S11、前驱体溶液制备
[0014]水相，按摩尔比，称取介孔模板剂、铵盐和水，混合均匀，用稀盐酸调节pH不大于2；所述介孔模板剂、铵盐和水的摩尔比范围为(0.2～0.8)：(0.5～4)：100；
[0015]醇相，按摩尔比，称取硅源和乙醇，混合均匀；所述硅源和乙醇的摩尔比范围为(1～10)：100；
[0016]步骤S12，将步骤S1分别制得的水相和醇相混合搅拌均匀后静置5～29h，然后分批加入雾化器，被雾化成微纳米尺寸的气溶胶小液滴进入高温管式炉内，设定温度为200～500℃，在高温炉出口端滤膜上维持80～85℃收集产物；将产物在500～600℃高温空气中煅烧6～8h，得到中空介孔二氧化硅球；
[0017]步骤S2、装载药物
[0018]将步骤S1得到的中空介孔二氧化硅球溶解在PBS缓冲液中，加入PBS缓冲液溶解的药物分子，混合震荡后离心收集沉淀，并用PBS缓冲液离心洗涤，得到装载药物的中空介孔二氧化硅球；
[0019]步骤S3、脂质体包覆
[0020]步骤S31、脂质体悬液的预制
[0021]将商用5A2
‑
SC8、DOPE、胆固醇、PEG、DOTAP或者18PA按预设摩尔比混合，溶解在氯仿中并蒸干溶剂，将干燥好的脂质膜用PBS缓冲液再水化得到脂质体悬液，使用配备有不同孔径的聚碳酸酯膜的脂质挤出器对脂质体悬液进行挤压循环，即得直径在特定值分布的脂质体悬液；所述预设摩尔浓度比为5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG的摩尔浓度比为5：5：10：1、5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG/DOTAP的摩尔浓度比为5：5：10：1：21和5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG/18PA的摩尔浓度比为5：5：10：1：9.1中的任一种；
[0022]步骤S32、载药中空介孔二氧化硅囊泡的制备
[0023]将载药中空介孔二氧化硅球与脂质体悬液经过多次移液混合，离心除去上清液，再用PBS缓冲液离心洗涤沉淀，最后将沉淀分散在PBS缓冲液中冷藏保存，得载药中空介孔二氧化硅囊泡悬浮液；
[0024]步骤S4、装载气体
[0025]将步骤S3得到的载药中空介孔二氧化硅囊泡悬浮液冷冻干燥抽真空后装入无菌容器中，并将气体充入至无菌容器中，密封，冷藏保存，即可得到基于中空介孔二氧化硅囊泡的载气载药递送系统。
[0026]进一步的，所述介孔模板剂选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十八烷基三甲基溴化铵、水杨酸钠、嵌段共聚物P123、嵌段共聚物F127、嵌段共聚物F
‑
108、Brij
‑
56、Brij
‑
58、Brij
‑
93和Brij
‑
98中的任一种。
[0027]进一步的，所述铵盐为氯化铵或硫酸铵，所述硅源选自硅酸四乙酯、硅酸四甲酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、1,2
‑
二(三乙氧基甲硅烷基)乙烷、氨基硅烷、3
‑
氨
丙基三乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、3
‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、Y
‑
巯丙基三甲氧基硅烷、Y
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷等中的任一种。
[0028]本专利技术的第三个目的是提供一种治疗实体瘤的药物或诊断试剂，采用上述的空心囊泡载药递送系统制备得到。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述载药递送系统包括中空介孔二氧化硅球和包覆在硅球表面的靶向性脂质体，所述中空介孔二氧化硅球为空心球，包括球壳和空腔，球壳上有大量介孔，空腔内装载有气体和药物，所述脂质体包覆在所述球壳上。2.如权利要求1所述的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述中空介孔二氧化硅球粒径为50～5000nm，球壳厚度为5～30nm，介孔孔径为2～12nm。3.如权利要求1所述的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述中空介孔二氧化硅球装载的气体包括空气、氮气、氧气、二氧化碳中的任一种。4.如权利要求3所述的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述中空介孔二氧化硅球还装载有药物，所述药物为盐酸阿霉素、紫杉醇、喜树碱、顺铂、卡铂、多柔比星、5
‑
氟尿嘧啶、siRNA、肿瘤坏死因子和蛋白酶抑制剂中的任一种或多种。5.如权利要求4中任一项所述的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述靶向性脂质体为多种磷脂分子、胆固醇及PEG分子的组合。6.如权利要求5所述的空心囊泡载药递送系统，其特征在于，所述靶向性脂质体组成选自5A2
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SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG、5A2
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SC8/DOPE/胆固醇/DMG
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PEG/DOTAP和5A2
‑
SC8/DOPE/胆固醇/DMG
‑
PEG/18PA中的任一种。7.一种如权利要求1
‑
6中任一项所述的具有靶向超声造影成像功能的空心囊泡载药递送系统的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：步骤S1、中空介孔二氧化硅球的制备步骤S11、前驱体溶液制备水相，按摩尔比，称取介孔模板剂、铵盐和水，混合均匀，用稀盐酸调节pH不大于2；所述介孔模板剂、铵盐和水的摩尔比范围为(0.2～0.8)：(0.5～4)：100；醇相，按摩尔比，称取硅源和乙醇，混合均匀；所述硅源和乙醇的摩尔比范围为(1～10)：100；步骤S12，将步骤S1分别制得的水相和醇相混合搅拌均匀后静置5～29h，然后分批加入雾化器，被雾化成微纳米尺寸的气溶胶小液滴进入高温管式炉内，设定温度为200～500℃，在高温炉出口端滤膜上维持80～85℃收集产物；将产物在500～600℃高温空气中煅烧6～8h，得到中空介孔二氧化硅球；步骤S2、装载药物将步骤S1得到的中空介孔二氧化硅球溶解在PBS缓冲液中，加入PBS缓冲液溶解的药物分子，混合震荡后离心收集沉淀，并用PBS缓冲液离心洗涤，得到装载药物的中空介孔二氧化硅球；步骤S3、脂质体包覆步骤S31...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜兴茂，徐雪梅，陈龙，陈必义，王翔，
申请(专利权)人：武汉市格勒特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：