CN102260495A - 一种荧光靶向纳米材料及其制备方法 - Google Patents

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侯洁
白钢
张奇
白芳
曹美荣
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Abstract

一种荧光靶向纳米材料及其制备方法。制备方法是：以聚合物为纳米材料载体，并对其进行叠氮化修饰，然后借助点击化学反应，将靶向分子叶酸和荧光示踪化合物偶联到聚合物链上，得到荧光靶向偶合物，再经过超声分散得到稳定的靶向性荧光纳米材料。本发明得到的靶向荧光纳米材料，分布均匀，可以有效到达肿瘤部位，通过荧光化合物的示踪作用，在实验和检测过程中，直观方便的考察靶向作用及病变发生情况。本发明的优点是：制备方法简便；荧光纳米体系稳定；靶向分子叶酸可提高荧光材料的靶向性。

Description

一种荧光靶向纳米材料及其制备方法
技术领域
本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种荧光靶向纳米材料及其制备方法。
背景技术
近年来，靶向投递系统已经成为了治疗和诊断癌症的重要手段之一，它可以提高诊断试剂的靶向性，减少其在非靶部位的聚集。随着肿瘤分子水平的不断进展，在肿瘤细胞表面发现了一系列受体，它们与肿瘤生长增殖密切相关并在肿瘤组织过度表达，这些肿瘤特异性的受体为肿瘤治疗提供了靶点。叶酸受体在多种肿瘤组织过度表达，而在正常组织处则呈低水平或不表达。
叶酸(folic acid，FA)是一种小分子维生素，结构式如下图，它可被还原为四氢叶酸，后者是一碳单位转移酶的辅酶，参与一碳单位代谢和嘌呤、胸腺嘧啶的从头合成。基体主动摄取叶酸的途径有两种：第一种机制是通过低亲和力的叶酸结合蛋白，直接将叶酸导入包浆；第二种机制是通过高亲和力的特异性叶酸结合蛋白，即叶酸受体介导细胞内化，将叶酸摄入胞浆。与其他靶向分子如单克隆抗体相比，FA相对分子质量小、无免疫原性、价廉易得、稳定性好、与药物或载体之间的化学键合简单易行。因此以叶酸为靶向分子构建递药系统已成为主动靶向治疗肿瘤的研究热点之一。
研究表明可采用聚合物作为荧光靶向纳米材料的载体，Kouichi Ohe等报道了用ROMP聚合方法制备三嵌段共聚物，并将叶酸和吲哚菁绿偶联至聚合物，实现对肿瘤细胞的荧光示踪。但其制备方法复杂，并且无法有效引入活性端基以便进一步活化。
CN 1919181A公开了一种以可降解聚酯和多氨基聚合物共聚，将靶向分子叶酸和异硫氰酸荧光素接枝到聚合物表面的荧光靶向纳米胶束，稳定性好，且以叶酸受体介导，可实现荧光素靶向示踪。其缺点在于共聚物载体合成复杂，对于引入活性分子有一定难度。
经检索国内外专利文献，广泛查阅国内外公开出版物，未见有与本发明完全相同的技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提出一种荧光靶向纳米材料及其制备方法。
本发明提出的靶向荧光纳米材料的制备方法，以聚合物为纳米材料载体，并对该聚合物进行叠氮化修饰，然后借助点击化学反应，将靶向分子叶酸和荧光示踪化合物偶联到聚合物链上，得到荧光靶向偶合物，再经过超声分散得到稳定的靶向性荧光纳米材料。具体步骤如下：
(1)制备叠氮化聚合物载体
将聚合物溶于有机溶剂中，聚合物在有机溶剂中的质量浓度为1％～10％，加入叠氮化钠，叠氮化钠与聚合物的质量比为1∶1～10∶1，在20～100℃下反应5～12小时；将上述反应液倒入甲醇中，析出白色沉淀，过滤，用水洗涤滤饼，真空干燥，得叠氮化聚合物载体；
(2)制备靶向荧光聚合物
将步骤(1)得到的叠氮化聚合物溶于DMSO中，加入靶向分子、荧光示踪化合物，搅拌下，通过点击化学反应将荧光示踪化合物、靶向分子偶联到聚合物载体上，反应时间1～10小时，将反应液倒入甲醇中，析出黄色沉淀，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到靶向荧光聚合物；
(3)制备靶向荧光纳米材料
将步骤(2)得到的靶向荧光聚合物溶于四氢呋喃中，配制成质量浓度为1％～10％的四氢呋喃溶液，缓慢滴加水，水与THF溶液的体积比为：1∶5，搅拌1～10小时，透析法除去THF，然后经过超声分散，得到稳定分散的纳米材料。
(4)靶向荧光材料靶向性示踪
将步骤(3)获得的稳定分散的靶向荧光材料加入到宫颈癌细胞中，在37℃5％CO2饱和温度下培养4-5h，用磷酸缓冲液冲洗三次，使用共聚焦显微镜观察靶向荧光材料对癌细胞进行识别。
步骤(1)所述聚合物为对氯聚乙烯、聚对氯甲基苯乙烯、聚苯乙烯、聚乙氧基醚、聚丙氧基醚、聚己内酯或聚丙烯酰胺中的一种。所述聚合物的分子量为4000～40000g/mol。
所述的靶向分子为经细胞膜上高表达叶酸受体介导进入细胞的化合物为叶酸。
所述的荧光示踪化合物为炔基香豆素、炔基罗丹明或炔基甲基菁。
所述的荧光示踪化合物与聚合物、靶向分子叶酸与聚合物的质量比分别均为0.1/1～1/1。
本发明的优点和积极效果：
本发明得到的靶向荧光纳米材料，聚合物载体结构简单，便于合成及进一步功能化，纳米材料分布均匀，可以有效到达肿瘤部位，通过荧光物质的示踪作用，在实验和检测过程中，直观方便的考察靶向作用及病变发生情况。
附图说明
图1为本发明实施例1中叠氮化聚对甲基苯乙烯载体的红外表征图；
图2为本发明实施例2中叶酸-香豆素-叠氮化聚对甲基苯乙烯偶合物；
图3为本发明实施例3中叶酸-香豆素-叠氮化聚对氯甲基苯乙烯纳米胶束的平均粒径分布和TEM表征图；
图4为本发明实施例3中制备的纳米胶束在细胞试验中的靶向识别共聚焦图片。
具体实施方式
以下通过实施例进一步描述本发明，但不限于这些实施例。
实施例1：制备叠氮化聚对氯甲基苯乙烯载体
(1)将5g聚对氯甲基苯乙烯溶于50mL DMSO中，加入10g叠氮化钠，室温下反应5小时，将上述反应液倒入甲醇中，析出白色沉淀，过滤，用水洗涤滤饼，真空干燥，得到叠氮化聚对氯甲基苯乙烯载体。
(2)将2g聚对氯甲基苯乙烯溶于200mL DMSO中，加入20g叠氮化钠，100℃下反应2小时，将上述反应液倒入甲醇中，析出白色沉淀，过滤，用水洗涤滤饼，真空干燥，得到叠氮化聚对氯甲基苯乙烯载体。
(3)将5g聚对氯甲基苯乙烯溶于100mL DMSO中，加入15g叠氮化钠，50℃下反应4小时，将上述反应液倒入甲醇中，析出白色沉淀，过滤，用水洗涤滤饼，真空干燥，得到叠氮化聚对氯甲基苯乙烯载体。
如图1为叠氮化聚对甲基苯乙烯载体的红外谱图。2100cm-1处为叠氮化后叠氮基团的红外吸收，说明成功进行了叠氮化修饰。
实施例2：制备靶向荧光聚合物
(1)分别取叶酸2.0g，炔基香豆素1.5g，实施例1(1)制备的叠氮化聚对氯甲基苯乙烯6.0g，溶于20mL DMSO中，室温搅拌反应3小时，然后将反应液倒入甲醇中，析出黄色沉淀，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到靶向荧光聚合物叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯。
(2)分别取叶酸1.5g，炔基罗丹明3.0g，实施例1(2)制备的叠氮化聚对氯甲基苯乙烯10g，溶于30mL DMSO中，室温搅拌反应5小时，然后将反应液倒入甲醇中，析出黄色沉淀，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到靶向荧光聚合物叶酸-罗丹明-聚对氯甲基苯乙烯。
(3)分别取叶酸3.0g，炔基甲基菁3.0g，实施例1(3)制备的叠氮化聚对氯甲基苯乙烯15g，溶于40mL DMSO中，室温搅拌反应3小时，然后将反应液倒入甲醇中，析出黄色沉淀，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到靶向荧光聚合物叶酸-甲基菁-聚对氯甲基苯乙烯。
如图2为叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯的核磁表征。化学位移6.5-8.5的峰说明叶酸及香豆素成功偶联。
实施例3：制备靶向荧光纳米材料
(1)将实施例2(1)得到的叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯溶于四氢呋喃中，配制成5％的四氢呋喃溶液5mL，缓慢滴加水10mL，搅拌5小时，透析法除去四氢呋喃，然后经过超声分散，得到稳定分散的纳米材料。
(2)将实施例2(2)得到的叶酸-罗丹明-聚对氯甲基苯乙烯溶于四氢呋喃中，配制成1％的四氢呋喃溶液10mL，缓慢滴加水50mL，搅拌10小时，透析法除去四氢呋喃，然后经过超声分散，得到稳定分散的纳米材料。
(3)将实施例2(3)得到的叶酸-甲基菁-聚对氯甲基苯乙烯溶于四氢呋喃中，配制成10％的四氢呋喃溶液30mL，缓慢滴加水150mL，搅拌1小时，透析法除去四氢呋喃，然后经过超声分散，得到稳定的纳米材料。
如图3为实施例3(1)中叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料的平均粒径分布及TEM电镜表征。从图中可看出平均粒径为86纳米，电镜结果为80-100nm，与平均粒径分布结果相同。
实施例4：制备靶向荧光纳米材料
(1)将实施例3(1)获得的稳定分散的叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料加入到宫颈癌细胞中，在37℃5％CO2饱和温度下培养4-5h，用磷酸缓冲液冲洗三次，使用共聚焦显微镜观察靶向荧光材料对癌细胞进行识别。
(2)将实施例3(2)获得的稳定分散的叶酸-罗丹明-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料加入到宫颈癌细胞中，在37℃5％CO2饱和温度下培养4-5h，用磷酸缓冲液冲洗三次，使用共聚焦显微镜观察靶向荧光材料对癌细胞进行识别。
(3)将实施例3(3)获得的稳定分散的叶酸-甲基菁-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料加入到宫颈癌细胞中，在37℃5％CO2饱和温度下培养4-5h，用磷酸缓冲液冲洗三次，使用共聚焦显微镜观察靶向荧光材料对癌细胞进行识别。
如图4为叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料对宫颈癌细胞的靶向性识别共聚焦图片。从图中可看出，叶酸-香豆素-聚对氯甲基苯乙烯纳米材料可对宫颈癌细胞进行有效地靶向性识别。

Claims (6)

1.一种荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于：以聚合物为纳米材料载体，并对该聚合物进行叠氮化修饰，然后借助点击化学反应，将靶向分子叶酸和荧光示踪化合物偶联到聚合物链上，得到荧光靶向纳米材料，具体步骤如下：
（1）制备叠氮化聚合物载体
将聚合物溶于有机溶剂中，聚合物在有机溶剂中的质量浓度为1%~10%，加入叠氮化钠，叠氮化钠与聚合物的质量比为1：1~10：1，在20~100℃反应5~12小时；将上述反应液倒入甲醇中，析出白色沉淀，过滤，用水洗涤滤饼，真空干燥，得叠氮化聚合物载体；
（2）制备靶向荧光聚合物
将步骤（1）得到的叠氮化聚合物溶于DMSO中，加入靶向分子、荧光示踪化合物，搅拌下，通过点击化学反应将荧光示踪化合物、靶向分子偶联到聚合物载体上，反应时间1~10小时，将反应液倒入甲醇中，析出黄色沉淀，过滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到靶向荧光聚合物；
（3）制备靶向荧光纳米材料
将步骤（2）得到的靶向荧光聚合物溶于THF中，配制成质量浓度为1%~10%的THF溶液，缓慢滴加水50mL，水与THF溶液的体积比为：1：5，搅拌1~10小时，透析法除去THF，然后经过超声分散，得到稳定分散的纳米材料；
 （4）靶向荧光材料靶向性示踪
将步骤（3）获得的稳定分散的靶向荧光材料加入到宫颈癌细胞中，在37℃ 5% CO2 饱和温度下培养4-5h，用磷酸缓冲液冲洗三次，使用共聚焦显微镜观察靶向荧光材料对癌细胞进行识别。
2.根据权利要求1所述的荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于所述聚合物为对氯聚乙烯、聚对氯甲基苯乙烯、聚苯乙烯、聚乙氧基醚、聚丙氧基醚、聚己内酯或聚丙烯酰胺中的一种。
3.根据权利要求1或2所述的荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于所述聚合物的分子量为4000~40000g/mol。
4.根据权利要求1或2所述的荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于靶向分子为经细胞膜上高表达叶酸受体介导进入细胞的化合物叶酸。
5.根据权利要求1或2所述的荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于荧光示踪化合物为炔基香豆素、炔基罗丹明或炔基甲基菁。
6.根据权利要求1或2所述的荧光靶向纳米材料的制备方法，其特征在于荧光示踪化合物与聚合物、靶向分子叶酸与聚合物的质量比均为0.1/1~1/1。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104262626A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 浙江大学 一种合成多羟基荧光聚合物的方法
CN106474492A (zh) * 2015-09-02 2017-03-08 华东理工大学 腺苷5′-单磷酸介导的靶向肿瘤的纳米传递系统的构建与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080017167A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Bhattarai Birendra P Zone based knock reduction systems and methods for belt alternator starter hybrid systems
CN101696267A (zh) * 2009-11-16 2010-04-21 上海交通大学 光敏及靶向功能化聚己内酯及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080017167A1 (en) * 2006-07-21 2008-01-24 Bhattarai Birendra P Zone based knock reduction systems and methods for belt alternator starter hybrid systems
CN101696267A (zh) * 2009-11-16 2010-04-21 上海交通大学 光敏及靶向功能化聚己内酯及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIE HOU等: "Synthesis of novel folate conjugated fluorescent nanoparticles", 《JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH A》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104262626A (zh) * 2014-09-03 2015-01-07 浙江大学 一种合成多羟基荧光聚合物的方法
CN104262626B (zh) * 2014-09-03 2016-08-24 浙江大学 一种合成多羟基荧光聚合物的方法
CN106474492A (zh) * 2015-09-02 2017-03-08 华东理工大学 腺苷5′-单磷酸介导的靶向肿瘤的纳米传递系统的构建与应用
CN106474492B (zh) * 2015-09-02 2020-01-03 华东理工大学 腺苷5′-单磷酸介导的靶向肿瘤的纳米传递系统的构建与应用

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