CN104800845B - 一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，其特征在于，包括：步骤1：水热法合成二硫化钼纳米片；步骤2：将步骤1制备的二硫化钼纳米片加入到明胶溶液中，使其充分反应，得到明胶化二硫化钼纳米片；步骤3：分别称取乳糖酸、1‑乙基‑3‑(3‑二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N‑羟基丁二酰亚胺加入到明胶化二硫化钼纳米片中，制得乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片；步骤4：配制阿霉素盐酸盐的水溶液，将步骤3得到的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片加入其中，在真空条件下，搅拌8～24h，离心，洗涤，收集得到具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片。本发明具有光热治疗和CT成像等特点，实现肝癌的诊断和治疗的“一体化”。

Description

一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法

技术领域

本发明公开了一种具有肝癌靶向的二硫化钼载药纳米片的制备方法。更具体地涉及选用水热法制备出二硫化钼纳米片，通过表面修饰乳糖酸后进行阿霉素等抗癌药物的装载，使其同时具有肝癌靶向性、光热治疗、CT成像和化疗等多种功能，为肝癌的诊断和治疗提供了一种新途径。

背景技术

恶性肿瘤对人类的威胁日益突出，已成为目前死亡的重要原因。其中，肝癌是我国高发的恶性肿瘤之一。肿瘤的早期诊断和有效治疗对人类的健康以及可持续发展极为重要。人类在过去的几十年对肿瘤特性进行了深入的探索，促进了肿瘤诊断和治疗的发展，但由于技术的限制，肿瘤的早期诊断依然是需要攻克的难关。目前较常用的临床治疗方法有手术治疗、放射治疗和化学治疗等。手术治疗通常无法根治已有肿瘤转移的晚期病人，放射治疗和化学治疗对病人的二次伤害有时会大于癌症本身。现有的抗肿瘤药物大多不仅毒性大并且缺乏靶向性，在杀伤肝肿瘤细胞的同时杀伤大量的正常细胞。此外，由于肝癌细胞所特有的生物特性，抗肿瘤药物难以进入肿瘤内部的细胞，从而很难在目标位置达到有效浓度。因此，单纯依靠上述方法进行肿瘤治疗会存在相当大的局限性。

近年来，随着科学技术在纳米科技、纳米医药、生命科学等领域飞速发展，基于纳米而发展起来的分子诊断学以及分子成像技术被越来越多地用于肿瘤早期诊断，同时纳米材料为提高抗癌药物的疗效和生物利用度以及降低药物毒副作用等提供了有效的手段。纳米材料因其独特的生物医学优势有望解决传统医学方法的生物医学问题，引领现代医学诊断和治疗方法的新变革。

纳米载药系统将纳米技术、生物材料科学与现代医药学相结合，以纳米级分子材料为基底，将药物以溶解、吸附、包裹或键合的方式与基底相结合。纳米载药系统相对于传统药物传输系统具有以下特点：(1)较高的载药量；(2)较高的包封率；(3)载体材料可生物降解，毒性较低或无毒性；(4)较长的体内循环时间。在众多的无机纳米材料中，二硫化钼具有独特的尺寸和形状依赖的光学和光热性质，可以装载各种荧光分子和药物，在肿瘤诊断成像、光热治疗和药物输运方面具有广阔的应用前景。因此，根据二硫化钼的优异特性，我们首次设计和制备出一种集多性能于一体的复合纳米载药光热剂。其主体材料是二硫化钼纳米片，通过表面修饰乳糖酸分子可实现肝肿瘤主动靶向。载有抗癌药物的纳米片经肿瘤细胞吞噬及胞内pH值变化，使二硫化钼载体逐步释放药物，可延长药物血液循环时间，对肿瘤细胞起持续抑制或杀伤作用。二硫化钼还具有独特的光热转换性能，可将808nm的近红外激光的光能转换热能，所产生的热能可以用于癌症的热疗，热刺激下加速药物的释放以及热成像。此外，二硫化钼还可进行CT造影。二硫化钼纳米载体不具免疫原性，无耐药性，可多次给药，热疗和化疗的联用对肝癌起到有效的治疗作用。因此，二硫化钼多功能的纳米医学平台可为肝癌按的诊断和治疗提供新的途径。

发明内容

本发明的目的是提出一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：水热法合成二硫化钼纳米片；

步骤2：配制明胶溶液，将步骤1制备的二硫化钼纳米片加入到配好的明胶溶液中，搅拌6～24h，使其充分反应，得到明胶化二硫化钼纳米片；

步骤3：分别称取乳糖酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺加入到步骤2制备的明胶化二硫化钼纳米片中，室温搅拌10～24h，离心，洗涤，收集，制得乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片；

步骤4：配制浓度为1～10mg/mL的阿霉素盐酸盐的水溶液，将步骤3得到的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片加入其中，在真空条件下，搅拌8～24h，离心，洗涤，收集得到具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片。

优选地，所述的水热法合成二硫化钼纳米片的具体步骤为：配制四硫代钼酸铵水溶液，搅拌至透明后，加入反应釜中，加热到120～200℃，保持5～12h，冷却至室温后，离心收集，用去离子水洗涤，得到二硫化钼纳米片。

优选地，所述的四硫代钼酸铵水溶液的浓度为2～50mg/mL，所述的明胶溶液的浓度为30～200mg/mL，所述的四硫代钼酸铵水溶液与明胶溶液的体积比为10～50∶5～20。

优选地，所述的乳糖酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺与明胶化二硫化钼纳米片的质量比为2～6∶1.5～3∶1∶5～15。

优选地，所述的阿霉素盐酸盐的水溶液与乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片的质量比为1∶5～20。

本发明以水热法合成的二硫化钼纳米片作为主体，先选用明胶对其表面进行修饰，增加二硫化钼纳米片的生物相容性和分散性，再通过与乳糖酸进行连接，后进行药物装载，得到粒径为50～300纳米的复合载药纳米片。

本发明制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片具有生物相容性好、肿瘤靶向性强、成像效果好以及能够长期受控等优点，可用于人体或者其他哺乳动物肝癌的诊断、治疗和病变分析。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明制备的肝癌靶向性乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片具有光热治疗和CT成像等特点，实现肝癌的诊断和治疗的“一体化”；

(2)本发明制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片，主动靶向性强，灵敏度高，载药量大，药物受控释放能有望提高肝脏肿瘤的治疗效果；

(3)本发明制备的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片具有无毒、生物相容性好等特点。

(4)本发明涉及的制备方法简单，生产周期快，成本低等特点，能够实现大批量生产；制备的靶向载药纳米片具有载药量大，载药效率高，分散性好，稳定性强，粒径大小可调，靶向性强和生物毒性小等特点。因此，该乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片可广泛地应用于肝癌的诊断和治疗。

附图说明

图1a和1b是实施例1所制备的二硫化钼纳米片的不同比例的扫描电镜照片；

图2a和2b是实施例1所制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片不同比例的扫描电镜照片，肿瘤细胞表面的受体可以和乳糖酸特异性结合，可实现对肿瘤的靶向治疗；

图3是实施例1所制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片的CT成像效果图，图4是实施例1所制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片的光热转换曲线。具体实施方式

下面结合实施例，对本发明进行进一步说明，但本发明不限于下述方法限定的范围。

实施例1

一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，具体如下：

步骤1：配制浓度为5mg/mL的四硫代钼酸铵水溶液40mL，搅拌至透明后，加入到50mL反应釜中，加热到160℃，保持10h；冷却至室温后，离心收集，用去离子水洗涤，重复离心和洗涤操作，收集得到图1a和1b中的二硫化钼纳米片；

步骤2：配制浓度为50mg/mL的明胶溶液20mL，将步骤1制备的二硫化钼纳米片0.15g加入到配好的明胶溶液中，搅拌12h，使其充分反应，得到明胶化二硫化钼纳米片；

步骤3：分别称取30mg乳糖酸、15mg 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和7.5mg N-羟基丁二酰亚胺加入到步骤2制备的60mg明胶化二硫化钼纳米片中，室温搅拌16h，离心，用去离子水洗涤，收集，制得图2中的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片；

步骤4：配制浓度为2mg/mL的阿霉素盐酸盐的水溶液10mL，将步骤3得到的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片0.1g加入其中，在真空条件下，搅拌10h，离心，用去离子水洗涤，收集得到负载抗癌药阿霉素的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片，即为具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片。

将本实施例的具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片溶于水，分别配成浓度为0mg/mL，4mg/mL，8mg/mL，10mg/mL的水溶液，利用CT扫描仪进行扫描，结果如图3所示，实际使用时可利用CT扫描仪对器官和组织进行扫描，CT图像不同的灰度可反映器官和组织对X线的吸收程度，可实现对肿瘤的早期诊断，时时检测治疗效果以及追踪样品。

如图4所示，是实施例1所制备的乳糖酸修饰的二硫化钼载药纳米片的光热转换曲线，在808nm激光器功率为5w/cm2的近红外激光照射下，每10秒利用热电偶温度计进行温度记录。复合纳米载药光热剂能够在较短的时间内到达局部高温，可实现对肿瘤的光热治疗。

实施例2

一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，具体如下：

步骤1：配制浓度为30mg/mL的四硫代钼酸铵水溶液50mL，搅拌至透明后，加入到50mL反应釜中，加热到200℃，保持12h；冷却至室温后，离心收集，用去离子水洗涤，重复离心和洗涤操作，收集得到二硫化钼纳米片；

步骤2：配制浓度为100mg/mL的明胶溶液10mL，将步骤1制备的二硫化钼纳米片1g加入到配好的明胶溶液中，搅拌12h，使其充分反应，得到明胶化二硫化钼纳米片；

步骤3：分别称取40mg乳糖酸、20mg 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和10mg N-羟基丁二酰亚胺加入到步骤2制备的0.2g明胶化二硫化钼纳米片中，室温搅拌16h，离心，用去离子水洗涤，收集，制得图2中的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片；

步骤4：配制浓度为3mg/mL的阿霉素盐酸盐的水溶液10mL，将步骤3得到的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片0.2g加入其中，在真空条件下，搅拌20h，离心，用去离子水洗涤，收集得到负载抗癌药阿霉素的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片，即为具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片。

Claims (3)

1.一种具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1：水热法合成二硫化钼纳米片；所述的水热法合成二硫化钼纳米片的具体步骤为：配制四硫代钼酸铵水溶液，搅拌至透明后，加入反应釜中，加热到120~160℃，保持5~12h，冷却至室温后，离心收集，用去离子水洗涤，得到二硫化钼纳米片；

步骤2：配制明胶溶液，将步骤1制备的二硫化钼纳米片加入到配好的明胶溶液中，搅拌6~24 h，使其充分反应，得到明胶化二硫化钼纳米片；

步骤3：分别称取乳糖酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺加入到步骤2制备的明胶化二硫化钼纳米片中，室温搅拌 10~24 h，离心，洗涤，收集，制得乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片；所述的乳糖酸、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N-羟基丁二酰亚胺与明胶化二硫化钼纳米片的质量比为2~6:1.5~3:1：5~15；

步骤4：配制浓度为 1~10 mg/mL 的阿霉素盐酸盐的水溶液，将步骤3得到的乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片加入其中，在真空条件下，搅拌 8~24 h，离心，洗涤，收集得到具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片。

2.如权利要求1所述的具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，其特征在于，所述的四硫代钼酸铵水溶液的浓度为 2~50 mg/mL，所述的明胶溶液的浓度为 30~200 mg/mL，所述的四硫代钼酸铵水溶液与明胶溶液的体积比为10~50：5~20。

3.如权利要求1所述的具有肝癌细胞靶向性的二硫化钼载药纳米片的制备方法，其特征在于，所述的阿霉素盐酸盐的水溶液与乳糖酸修饰的二硫化钼纳米片的质量比为1：5~20。