本发明专利技术涉及一种基于氧化石墨烯的靶向性抗肿瘤药物和基因共载载体材料及制备和应用。将叶酸、乳糖酸等肿瘤细胞靶向或肝靶向的分子与可溶性壳聚糖的部分氨基通过酰胺键连接制备偶联物，再与氧化石墨烯连接，用带季铵基团的环氧化合物对其季铵化。用壳聚糖的季铵化部分通过静电引力负载基因分子；再用非共价键方法通过π－π共轭、氢键、疏水效应作用负载抗肿瘤药物。利用靶向分子的靶向性以及特定尺寸氧化石墨烯在肿瘤组织的增强渗透滞留效应，同时结合氧化石墨烯对所载药物的pH响应控制释放性能，达到在肿瘤细胞内释放药物，从协同用药出发合成具有肿瘤靶向或肝靶向的抗肿瘤药物和基因共载智能输送体系，为肿瘤的联合治疗提供理论基础和方法依据。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种靶向性抗肿瘤药物和基因共载载体材料及制备和应用，具体说是基于功能化氧化石墨烯的靶向性抗肿瘤药物和基因等负电性治疗用生物分子共载载体 材料及其制备方法和应用。
技术介绍
将基因和抗肿瘤药物组合后共同进行靶向输送，可模拟临床肿瘤治疗的联合用药模式，分别通过不同途径协同作用，可以使二者达到微观水平上的序贯联合作用，提高了各自的抗肿瘤疗效，同时降低药物对人体正常器官、组织的毒副作用。例如多药耐药是多种癌症化疗无效或渐失效的主要原因，如果将抗肿瘤药物和逆转肿瘤细胞多药耐药的小干扰RNA (MDR siRNA)进行共载输送，可以用来逆转肿瘤多药耐药，增加耐药细胞对抗肿瘤药物的敏感性，提高化疗药物的抗肿瘤疗效。或者将抗肿瘤药物与抑制肿瘤细胞生长的端粒酶逆转小干扰RNA (TERT siRNA)、诱导肿瘤细胞调亡的小干扰RNA (Bcl — 2靶向的siRNA)或者抗肿瘤的蛋白药物等进行共载输送，可以使化疗药与这些基因或大分子蛋白药物一起协同杀死肿瘤细胞，从而提高抗肿瘤疗效。另一方面常用的化疗药物由于其全身分布，要达到病灶部位的药物有效浓度，会对人体的其它部位产生较大的毒副作用，一些病人往往死于化疗药物对其他脏器的伤害。因而能够达到靶向输送对于提高药效和降低药物副作用更重要。导向治疗属于靶向给药系统，是指让治疗药物与靶向载体相结合，在载体的导向下把药物运送到靶器官或靶组织，使药物有选择的集中于人体的病变部位，以减少药物在非靶向组织的无效流失，从而提高药效，更重要的是避免对正常器官和组织的毒副作用。因而就需要寻找一种能实现靶向输送的多功能高效的药物和基因共载输送体系。要对抗肿瘤药物和基因进行共载靶向输送，就需要找到可以进行多种功能化的适合的载体，由于新型碳纳米材料氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)具有大比表面积、可同时进行多种功能化、极好的水溶液分散性、无生物毒性、可进入细胞并具有酸敏性等特点，可用来负载大量的各种分子，包括各种金属、生物分子、荧光分子和多种药物等，从而使其在药物及基因的靶向输送以及生物分子的检测、分离和纯化等方面具有许多潜在的应用。要实现用氧化石墨烯携带抗肿瘤药物和基因共同进入肿瘤细胞，首先需要氧化石墨烯先载着抗肿瘤药物和基因到达肿瘤细胞。一种常见的实现基因或药物靶向输送的方法是在转运载体上连接能够与肿瘤细胞表面的某些特定分子相互作用的特异性配体，例如作用于肿瘤细胞表面抗原的单克隆抗体、作用于细胞表面叶酸受体的叶酸或作用于细胞表面铁传递蛋白受体的铁传递蛋白等都可以增强载体材料的肿瘤细胞靶向传输效果。其中叶酸是一种常用且效果较好的肿瘤细胞靶向分子，与它特异性相互作用的叶酸受体在大部分恶性肿瘤中具有高度表达，有时可比正常组织高出100 300倍。细胞膜共振提示叶酸纳米粒子在肿瘤细胞中的浓度比游离叶酸高10倍，叶酸对于卵巢癌、子宫内膜癌、乳腺癌、头颈部肿瘤及粒细胞白血病等多种肿瘤细胞都有很好的靶向效果。而甘草次酸受体介导的和多糖介导的输送体系能够实现肝靶向药物和基因输送。为了增加氧化石墨烯的生物相容性并降低毒性，通常采用聚乙二醇、普鲁兰多糖和壳聚糖等生物相容性大分子对其进行修饰。其中壳聚糖是自然界唯一的氨基多糖甲壳素的脱乙酰产物，具有优良的生物学性质(良好的生物相容性和可生物降解性、无毒性及被动的肿瘤靶向性等)和物理化学特性(高反应活性及PH敏感性等)，是一种理想的药物靶向和缓控释高分子载体。因此，用壳聚糖对氧化石墨烯进行修饰，能很好的增加其生物相容性。在壳聚糖的侧链有多个氨基，如对其部分氨基偶联乳糖酸、甘草次酸、叶酸，或具有肿瘤靶向性的小肽，则可以实现氧化石墨烯载体体系的靶向输送。而对壳聚糖侧链剩余的部分氨基进一步季铵化，则能增强其正电性，从而能够更高效的携载基因。此外，文献(Nano Lett. 2010, 10, 3318 - 3323.)报道，一定大小的功能化氧化石墨烯能够在肿瘤组织中高度富集，具有明显的肿瘤组织滞留性，即增强渗透滞留效应(Enhanced permeability and retention effect, EPR)效应。因而米用连接祀向分子的壳聚糖修饰氧化石墨烯，可以使其主动靶向到肿瘤部位，再利用特定尺寸氧化石墨烯对肿瘤组织的EPR效应，结合主动靶向与被动靶向协同作用，增强多功能化氧化石墨烯载体对肿瘤的靶向作用。同时，氧化石墨烯和壳聚糖本身都对某些抗肿瘤药具有酸敏性，因而壳聚糖修饰的氧化石墨烯可以实现抗肿瘤药物和基因在肿瘤细胞内的最大释放。 因此本专利技术制备一种基于氧化石墨烯的具有靶向性的抗肿瘤药物和基因的共载输送体系，在载体的导向下把抗肿瘤药物和基因共同输送到靶组织，使其有选择的集中于人体的特殊部位，从而提高其抗肿瘤疗效，此项研究为肿瘤的联合治疗提供理论基础和方法依据。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于氧化石墨烯的靶向性抗肿瘤药物和基因共载载体材料及制备和应用，它是针对解决化疗药物对人体正常组织具有极大副作用及容易产生多药耐药等问题，将抗肿瘤药物和基因分子组合后共同进行靶向输送，使二者达到微观水平上的序贯联合作用，提高了各自的抗肿瘤疗效，同时降低药物对人体正常器官、组织的毒副作用。本专利技术采用功能化氧化石墨烯做载体，以具有良好生物相容性的天然多糖一壳聚糖为修饰材料，制备抗肿瘤药物和基因分子的共载体系，利用各种靶向分子的靶向性以及特定尺寸氧化石墨烯在肿瘤组织的增强渗透滞留效应，同时结合氧化石墨烯对所载药物的PH响应控制释放性能，达到在肿瘤细胞内释放药物，从协同用药的层面出发，合成出一种具有肿瘤靶向或肝靶向的抗肿瘤药物和基因共载智能输送体系，为肿瘤的联合治疗提供理论基础和方法依据。本专利技术提供的一种基于功能化氧化石墨烯的靶向性抗肿瘤药物和基因共载载体材料是将叶酸、乳糖酸等肿瘤细胞靶向或肝靶向的分子与可溶性壳聚糖的部分氨基通过酰胺键连接，制备二者偶联物，然后再将其与氧化石墨烯连接，最后利用一个带季铵基团的环氧化合物对其进一步季铵化而制成，利用壳聚糖的季铵化部分通过静电引力负载基因分子；再采用非共价键方法，通过31 — JI共轭、氢键、疏水效应等作用负载抗肿瘤药物。其中叶酸等靶向分子、壳聚糖、氧化石墨烯与带季铵基团的环氧化合物的质量比1 :1-50 O.2-20 0.1-100。制备方法是在脱水剂存在下，将叶酸、乳糖酸等肿瘤细胞靶向或肝靶向的分子与可溶性壳聚糖在水溶液中搅拌反应，旋蒸，浓缩物过葡聚糖凝胶柱，产物叶酸或乳糖酸等靶向分子和壳聚糖偶联物浓缩冻干后在脱水剂的存在下与氧化石墨烯超声搅拌反应，分离，洗涤产物，再与带季铵基团的环氧化合物在80°c下超声搅拌反应，反应结束后固体产品经反复离心洗涤，得到带正电荷的功能化氧化石墨烯，分散在水或培养基RPMI 1640中与抗肿瘤药物和基因分子混合，孵育即可。所述的靶向分子是指具有肿瘤靶向或肝靶向的各种分子，优选的有叶酸、乳糖酸、半乳糖苷、甘草次酸、肿瘤细胞靶向的各种抗体和小肽等。所述的含有季铵基团的环氧化合物指2，3-环氧丙基三甲基氯化铵(2, 3-Epoxypropylttrimethylam monium Chloride)等带有环氧基和季铵基的所有化合物。所述的抗肿瘤药物的负载量为O. 05 2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于功能化氧化石墨烯的靶向性抗肿瘤药物和基因共载载体材料，其特征在于它是将靶向分子与可溶性壳聚糖的部分氨基通过酰胺键连接，制备二者偶联物，然后再将其与氧化石墨烯连接，最后利用一个带季铵基团的环氧化合物对其进一步季铵化而制成，利用壳聚糖的季铵化部分通过静电引力负载基因分子；再采用非共价键方法，通过π－π共轭、氢键、疏水效应作用负载抗肿瘤药物，其中，靶向分子、壳聚糖、氧化石墨烯与带季铵基团的环氧化合物的质量比：1：1?50：0.2?20：0.1?100；制备方法是：在脱水剂存在下，将靶向分子与可溶性壳聚糖在水溶液中搅拌反应，旋蒸，浓缩物过葡聚糖凝胶柱，产物靶向分子和壳聚糖偶联物浓缩冻干后在脱水剂的存在下与氧化石墨烯超声搅拌反应，分离，洗涤产物，再与带季铵基团的环氧化合物在80℃下超声搅拌反应，反应结束后固体产品经反复离心洗涤，得到带正电荷的功能化氧化石墨烯，分散在水或培养基RPMI?1640中与抗肿瘤药物和基因分子混合，孵育即可；所述的抗肿瘤药物的负载量为0.05~2.0?mg/mg；所述的基因分子的负载量为0.01～50?μmol/g；所述的靶向分子是指具有肿瘤靶向或肝靶向的各种分子：叶酸、乳糖酸、半乳糖苷、甘草次酸或肿瘤细胞靶向的各种抗体和小肽。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓英，曹秀芬，王银松，段宏泉，陈永胜，
申请(专利权)人：天津医科大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。