CN106512023B - 双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法 - Google Patents

双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，属于纳米生物医学领域。采用共沉淀法制得超顺磁Fe3O4纳米粒，再以十六烷基三甲基溴化铵为模板，掺杂光敏剂，从而在磁性纳米粒和光敏剂表面包裹一层介孔二氧化硅并共价连接和物理吸附抗癌药物，最后用叶酸和透明质酸进行表面修饰，得到了双功能介孔硅球复合靶向纳米给药系统。本发明集核磁造影、荧光成像、磁热疗、光动疗、化疗多重功效，实现诊疗一体化，且其磁靶向及FA/HA双受体介导靶向作用能更有效地增强药物与肿瘤细胞的靶向结合，提高药物在肿瘤部位的有效浓度，增效减毒，双载药加强对肿瘤细胞的杀伤力，显著提高对肿瘤的治疗效果。本发明方法获得的产品在药物控制释放领域有很大的应用前景。

Description

双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法
技术领域
本发明涉及一种双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，属于纳米生物医学领域。
背景技术
恶性肿瘤是被认为是威胁人类健康的三大杀手之一，人类因恶性肿瘤而引起的死亡率居所有疾病死亡率的第二位，仅次于心脑血管疾病。化疗是临床上治疗肿瘤的主要手段，但因化疗药物随血液分布于全身，造成其缺乏选择性，对肿瘤细胞和正常的体细胞都具有杀伤效应，引起的毒副作用使患者不能耐受而使其应用受到严重限制。因此，构建靶向肿瘤组织的药物传递系统是解决肿瘤化疗问题的有效途径。目前，已开发的靶向给药系统仍存在稳定性差、生物相容性和生物可降解性不理想等问题。而双受体介导的药物靶向，作为新型的靶向策略，利用肿瘤细胞过量表达的受体及受体和配体的结合具有特异性高、亲合力强等特点，由配体修饰的载体，通过受体介导作用选择性地与受体过度表达的细胞相结合，降低了药物对正常细胞的毒副作用，能有效地将纳米粒靶向传递至肿瘤细胞从而达到靶向治疗的效果，并具有一定的稳定性，有很好的生物相容性、生物可降解性及更好的缓释速度。
磁性纳米材料除了具有普通纳米材料独特的特性外，还具有特殊的磁性能，如：室温下表现出超顺磁性、良好的生物安全性、高的磁场响应特性。在磁性纳米粒子中，氧化铁纳米粒子由于其优良的化学稳定性、较高的饱和磁强度而得到广泛的研究。超顺磁性Fe3O4纳米粒的粒径一般很小，可作为核磁共振成像的阴性造影剂，用于肿瘤部位的诊断。其在实现可视化的磁共振成像的同时还可通过磁介导将药物运送并保持在指定靶标，并且能显著提高病灶与正常组织的信号对比，有利于提高组织的小病灶乃至微小病灶的检出率。同时，磁性纳米粒子介导的热疗可准确定位至肿瘤部位，由于肿瘤细胞比正常细胞耐热性要差，通过施加外加交变磁场使细胞发热，可杀死恶性肿瘤细胞，减少了对正常细胞的伤害。但是，单个粒子的外磁场响应速度很慢，这极大的限制了磁性纳米材料在生物医药等领域的应用。将多个超顺磁性纳米粒子同时包裹到一个大粒子中可大大增强复合粒子的外磁场响应速度，同时保证复合粒子具有超顺磁性。复合后的磁性粒子可显著的提高其化学稳定性和分散性，并赋予磁性粒子与其它材料的相容性和反应特性。二氧化硅具有良好的生物相容性及抗分解能力，在Fe3O4表面包裹一层SiO2后，能极大地降低Fe3O4的零电点和屏蔽磁偶极子的相互作用，使粒子具有良好的分散性、水溶性、化学稳定性及生物相容性，且SiO2表面存在丰富的羟基，有利于Fe3O4@SiO2复合粒子的进一步生物功能化，在经过适当表面修饰后具备良好的化学稳定性、生物相容性和靶向性等优点，可实现磁共振成像、磁控靶向药物载体及磁热疗等作用。
光动疗学治疗是一种新兴的抗癌疗法，在合适的条件下，经光照射后，光敏剂(PS)能够吸收光子的能量传递给周围的氧分子，而生成活性氧(ROS)和自由基诱导病变细胞死亡和组织破坏，而不破坏其它正常细胞。目前光动力学诊断与治疗存在光敏剂荧光信号，强度不强，肿瘤组织的选择性摄取不高，导致光敏剂在正常组织中的累积效应高，甚至在暗光下发生光化反应的问题。而且大部分光敏剂是有毒性的，易在输送过程中被体内消化酶降解，以及能延长皮肤的光敏性、水溶性差等缺点，使其应用受到了极大的限制。而光敏剂被包裹在二氧化硅纳米空心球中后，不仅明显改善了其溶解性、稳定性、生物相容性，避免泄露引起毒性，还可显著增加光敏剂的单体含量，显著提高单线态氧量子产率，荧光会明显增强，具有更高的光敏抗肿瘤活性，其利用率明显提高。再利用中空介孔硅球表面易修饰性连接靶向受体，将光敏剂靶向至病变部位，与磁热疗、化疗协同发挥作用可显著提高疗效。
叶酸(folate，FA)受体是由糖基化磷脂酰肌醇(glycosyl phosphatidylinositol，GPI)连接的膜糖蛋白，亲合力高，在许多肿瘤细胞中过度表达，而在大多数正常组织中低表达或者不表达。叶酸分子量小，稳定性和生物相容性极好，免疫原性低且对机体无刺激性，其分子又易于与其他基团连接且大量存在于水果蔬菜，方便易得。而且叶酸同药物载体连接形成叶酸复合物后，叶酸受体对叶酸复合物仍具有高度亲和性，对肿瘤细胞有高度选择性，叶酸因此被广泛用作定位基团。
透明质酸(HA)，又名玻尿酸，是由双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的高级多糖类，主要存在于细胞外基质和细胞间质中。HA具有良好的生物相容性、生物降解性和非免疫原性，并携带大量的-OH、-COOH和-CH2OH等多种功能基团，可进行共价修饰与药物通过酯化、氢键等结合达到缓控释作用，是一种理想的生物医用高分子材料，在临床医学中具有广泛的应用。研究发现大部分实体肿瘤组织外周的透明质酸增高，同时肿瘤细胞表面的透明质酸受体——CD44表达上调，利用透明质酸/CD44受体介导作用可以提高抗瘤药物的主动靶向。
苯丁酸氮芥(Chlorambucil，CLB)，属氮芥类衍生物，具有双功能烷化剂作用，是广泛应用的抗肿瘤药物和免疫抑制剂。它通过形成不稳定的亚乙基亚胺而发挥其细胞毒作用，干扰DNA和RNA的功能。苯丁酸氮芥抗瘤谱比较广，对多种肿瘤均有作用，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用，对增殖状态的细胞敏感，属于细胞周期非特异性药物。其对内皮血管的抑制和再生作用，可以降低心肌梗塞的发病率。苯丁酸氮芥与其它烷化剂相似，在常规剂量下，其毒性较其他任何氮芥类药物小，其剂量限制的主要因素是血液学抑制作用、骨髓抑制，贫血和免疫力降低。因此，使用药物载体负载苯丁酸氮芥，控制其释放意义重大。
阿霉素(Doxorubicin，DOX)，属蒽环类，是一种抗肿瘤抗生素，可抑制RNA和DNA的合成，对RNA的抑制作用最强，抗瘤谱较广，对多种肿瘤均有强烈作用，属周期非特异性药物，对各种生长周期的肿瘤细胞都有杀灭作用。与氮芥类联用无交叉耐药性，并有一定程度的协同作用。阿霉素有自发荧光现象，它在绿光激发下可发射红色荧光，在紫外激发下有较强桔黄色荧光。将阿霉素吸附在硅球上并共价连接苯丁酸氮芥，提高载药量，加强对肿瘤细胞的杀伤力，还可起荧光标记作用，用于体内示踪。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中药物传递系统靶向性差的问题，提供一种双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其实现了磁场介导和FA/HA双受体介导的多重靶向给药，能够有效将药物靶向至靶标，并在癌细胞内迅速积累，双载药协同杀伤肿瘤细胞，可得到较好的治疗效果。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
1)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的制备
将超顺磁Fe3O4纳米粒分散于溶剂中，加入CTAB、氨水、光敏剂(PS)，搅拌溶解后依次缓慢滴加TEOS，继续避光反应；高速离心，洗涤，冻干即得Fe3O4/PS为核、二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球Fe3O4/PS@HMSNs；将其溶解后缓慢注入APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)，继续搅拌，离心，洗涤，真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2；
2)FA-HA的制备
i)将透明质酸HA溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺EDC活化后，再缓慢加入十八烷基胺的溶液，升温，于氮气保护下反应，离心，透析，冻干即得HA-C18；
ii)将叶酸溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺DCC活化后加入HA-C18，反应得FA-HA；
3)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
a)将苯丁酸氮芥CLB溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺DCC活化后偶联到步骤1)所得的Fe3O4/PS@HMSNs-NH2中，离心、过滤洗涤、干燥即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB；再将其溶于溶剂中，加入阿霉素-PBS缓冲液，搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤，即得双载药Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX；
b)将步骤2)所得的FA-HA溶于溶剂中，加入N-羟基琥珀酰亚胺NHS和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺EDC，搅拌；加入所得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液，反应结束后反应液离心，透析，即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
按上述方案，所述的超顺磁Fe3O4纳米粒的制备方法是：将FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O混合于去离子水中，于氮气保护下剧烈搅拌使之溶解，后迅速加入浓氨水，继续反应30-60min后加入柠檬酸溶液，而后升温继续反应，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，用去离子水、无水乙醇洗涤多次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
按上述方案，所述的FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O中的Fe2+、Fe3+的摩尔量的比为1:2～2:3；所述浓氨水调节pH值，pH值为9～12。
按上述方案，步骤1)中，所述的CTAB与TEOS的摩尔比为1:6～1:20；所述的超顺磁Fe3O4纳米粒与光敏剂的摩尔比为1:1～1:3；所述的Fe3O4/PS@HMSNs与APTES质量比为1:1.5～1:6。
按上述方案，步骤i)中，所述的HA:EDC:NHS的摩尔比为1:2:2～1:5:5；所述的HA与十八烷基胺的摩尔比为3:2～1:3；步骤ii)中所述的FA:DCC:NHS的摩尔比为1:1:1～1:8:8。
按上述方案，步骤a)中，所述CLB:DCC:NHS的摩尔比为1:1.2:1.2～1:6:6；步骤b)中，所述的FA-HA:EDC:NHS的摩尔比为1:1:1～1:4:4。
本发明的有益效果：
(1)磁热疗-光动疗-化疗的联合治疗，实现诊疗一体化
本发明将具有磁共振成像、磁热疗作用的磁纳米粒以及具有荧光成像、光动疗作用的光敏剂与抗癌药物苯丁酸氮芥、阿霉素有效结合，实现了肿瘤磁共振成像、荧光成像、磁热疗、光动疗、化疗的诊疗一体化，提高靶向治疗效果；
(2)中空介孔二氧化硅作为药物载体可以提高载药效率
利用中空介孔二氧化硅的大比表面积和表面易修饰可使物理载药和化学载药相结合能显著提高载药率；
(3)FA/HA双受体介导的协同靶向，提高治疗效率
叶酸受体(folate receptor，FR)是一种糖化多肽，该系统中的叶酸可与之特异性结合通过胞吞作用进入靶细胞；CD44是一种高效内吞HA受体，该系统中的HA可特异识别受体并与之结合，双受体介导可使药物高效主动靶向肿瘤细胞；
(4)所制备的复合复合纳米系统可实现磁场介导的被动靶向和FA/HA双受体介导的主动靶向，可提高靶向效率，从而得到较好的治疗效果；
(5)所制备的复合纳米系统双载药阿霉素和苯丁酸氮芥联用可以增强对肿瘤细胞的杀伤力，提高治疗效率；
(6)所制备的复合纳米系统可利用光敏剂和阿霉素的荧光特性实现良好的体内示踪功能；
(7)所制备的复合粒子稳定性好，且具有良好的分散性和生物相容性。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
1、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的制备
1)超顺磁Fe3O4纳米粒的制备
将1.9871g FeCl2·4H2O(0.01mol)和5.406g FeCl3·6H2O(0.02mol)混合于100mL去离子水中，80℃下氮气保护，冷凝回流。溶解后，迅速加入10mL浓氨水，调节溶液pH为9，继续反应30min，加入1g柠檬酸溶液(0.5g/mL)2mL，并升温至95℃反应1.5h，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，依次用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
2)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-NH2)的制备
取上步制得的超顺磁Fe3O4纳米粒50mg，重新分散于200mL去离子水中，加入20mL无水乙醇、0.5g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，0.0014mol)、2mL氨水(28wt％)、与超顺磁Fe3O4纳米粒等摩尔量的光敏剂酞菁锌(ZnPc)，在80℃下搅拌使溶解，再缓慢加入2.5mL TEOS(正硅酸四乙酯，0.0112mol)，避光搅拌4h，高速冷冻离心，并用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS为核，二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球。取所得Fe3O4/PS@HMSNs，0.1g溶于10mL无水甲苯，完全溶解后缓慢注入200μL APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1892g)，60℃下继续搅拌24h，离心，甲苯洗涤三次，60℃真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2。
3)FA-HA的制备
取0.1g HA(透明质酸，0.25mmol)(MW＝11KDa)溶于15mL无水甲酰胺中，搅拌使之溶解。加入96mg EDC(0.5mmol)和58mg NHS(0.5mmol)活化2h后，再缓慢加入十八烷基胺的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，升温至60℃，于氮气保护下反应5h，高速离心，透析，冻干即得HA-C18。
将0.22g叶酸(0.5mmol)溶于10mL无水DMSO溶液中，加入0.103g DCC(0.5mmol)和0.0575g(0.5mmol)NHS避光反应5h，加入HA-C18的无水甲酰胺溶液，室温反应24h，高速离心，用蒸馏水洗涤三次，于NaHCO3–Na2CO3的缓冲液(pH为10)中透析，冻干即得FA-HA。
4)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
将0.3042g CLB(苯丁酸氮芥，1.0mmol)溶于100mL 100％CH2Cl2溶液，加入0.2476gDCC(N，N'-二环己基碳二亚胺，1.2mmol)搅拌10min，加入0.1381g NHS(N-羟基琥珀酰亚胺，1.2mmol)，2-3滴三乙胺加入反应液，继续反应30min后，加入15mL Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的DMSO溶液(10mg/mL)，反应14h后高速离心，过滤洗涤三次，干燥即得载苯丁酸氮芥的介孔二氧化硅硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-CLB)。再将0.01g Fe3O4/PS@HMSNs-CLB溶于PBS缓冲液，加入5mg/mL的阿霉素-PBS缓冲液10mL，室温搅拌10min，于4℃下搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX。
取上步制得的0.01g FA-HA(0.09mmol)溶于20mL DMF和30mL DMSO混合溶液中，加入17.3mg EDC(0.09mmol)和10.4mg NHS(0.09mmol)，搅拌30min。加入制得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液(浓度为2mg/mL)10mL，室温继续反应12h，反应液离心，透析，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的MTT实验(卵巢癌SKOV3细胞)
1)取对数生长期的卵巢癌细胞SKOV3，用胰蛋白酶消化后配成浓度为2×104个/mL细胞悬液，铺96孔板，每孔加入100μL细胞培养液，边缘孔用无菌PBS缓冲液填充。
2)将平板置于37℃、含体积浓度5％CO2及饱和湿度条件下24小时后，加入各个细胞样品对应的药物血清、生理盐水、以及已稀释好的药物，每个样本浓度设平行的三个孔，对照组加不含样本的培养液100μL，再放入培养箱中孵育72小时。
3)每孔加入新配制50μL MTT溶液(5mg/mL，及0.5％MTT)，温育4小时，使MTT还原为甲瓒，当在倒置显微镜下看到孔板内的细胞周围出现丝状紫色结晶体时倒掉上清液，每孔加二甲基亚砜(DMSO)220μL，用平板摇床摇匀后，使用酶标仪测定光密度值(OD)(检测波长570nm)，以溶剂为对照组，按公式计算化合物对细胞的抑制率。
MTT实验结果：
实施例2
1、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的制备
1)超顺磁Fe3O4纳米粒的制备
将1.9871g FeCl2·4H2O(0.01mol)和5.406g FeCl3·6H2O(0.02mol)混合于100mL去离子水中，80℃下氮气保护，冷凝回流。溶解后，迅速加入10mL浓氨水，调节溶液pH为10，继续反应30min，加入1g柠檬酸溶液(0.5g/mL)2mL，并升温至95℃反应1.5h，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，依次用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
2)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-NH2)的制备
取上步制得的超顺磁Fe3O4纳米粒50mg，重新分散于200mL去离子水中，加入20mL无水乙醇、0.5g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，0.0014mol)、2mL氨水(28wt％)、与超顺磁Fe3O4纳米粒等摩尔量的光敏剂酞菁锌(ZnPc)，在80℃下搅拌使溶解，再缓慢加入2.5mL TEOS(正硅酸四乙酯，0.0112mol)，避光搅拌4h，高速冷冻离心，并用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS为核，二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球。取所得Fe3O4/PS@HMSNs，0.1g溶于15mL无水甲苯，完全溶解后缓慢注入200μL APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷，0.1892g)，60℃下继续搅拌24h，离心，甲苯洗涤三次，60℃真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2。
3)FA-HA的制备
取0.1g HA(透明质酸，0.25mmol)(MW＝11KDa)溶于15mL无水甲酰胺中，搅拌使之溶解。加入96mg EDC(0.5mmol)和58mg NHS(0.5mmol)活化2h后，再缓慢加入十八烷基胺的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，升温至60℃，于氮气保护下反应5h，高速离心，透析，冻干即得HA-C18。
将0.22g叶酸(0.5mmol)溶于10mL无水DMSO溶液中，加入0.103g DCC(0.5mmol)和0.0575g NHS(0.5mmol)避光反应5h，加入HA-C18的无水甲酰胺溶液，室温反应24h，高速离心，用蒸馏水洗涤三次，于NaHCO3–Na2CO3的缓冲液(pH为10)中透析，冻干即得FA-HA。
4)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
将0.3042g CLB(苯丁酸氮芥，1.0mmol)溶于100mL 100％CH2Cl2溶液，加入0.2476gDCC(N，N'-二环己基碳二亚胺，1.2mmol)搅拌10min，加入0.1381g NHS(N-羟基琥珀酰亚胺，1.2mmol)，2-3滴三乙胺加入反应液，继续反应30min后，加入15mL Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的DMSO溶液(15mg/mL)，反应14h后高速离心，过滤洗涤三次，干燥即得载苯丁酸氮芥的介孔二氧化硅硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-CLB)。再将0.01g Fe3O4/PS@HMSNs-CLB溶于PBS缓冲液，加入5mg/mL的阿霉素-PBS缓冲液10mL，室温搅拌10min，于4℃下搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX。
取上步制得的0.01g FA-HA(0.09mmol)溶于20mL DMF和30mL DMSO混合溶液中，加入17.3mg EDC(0.09mmol)和10.4mg NHS(0.09mmol)，搅拌30min。加入制得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液(浓度为5mg/mL)10mL，室温继续反应12h，反应液离心，透析，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的MTT实验(卵巢癌SKOV3细胞)
1)取对数生长期的卵巢癌细胞SKOV3，用胰蛋白酶消化后配成浓度为2×104个/mL细胞悬液，铺96孔板，每孔加入100μL细胞培养液，边缘孔用无菌PBS缓冲液填充。
2)将平板置于37℃、含体积浓度5％CO2及饱和湿度条件下24小时后，加入各个细胞样品对应的药物血清、生理盐水、以及已稀释好的药物，每个样本浓度设平行的三个孔，对照组加不含样本的培养液100μL，再放入培养箱中孵育72小时。
3)每孔加入新配制50μL MTT溶液(5mg/mL，及0.5％MTT)，温育4小时，使MTT还原为甲瓒，当在倒置显微镜下看到孔板内的细胞周围出现丝状紫色结晶体时倒掉上清液，每孔加二甲基亚砜(DMSO)220μL，用平板摇床摇匀后，使用酶标仪测定光密度值(OD)(检测波长570nm)，以溶剂为对照组，按公式计算化合物对细胞的抑制率。
MTT实验结果：
实施例3
1、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的制备
1)超顺磁Fe3O4纳米粒的制备
将1.9871g FeCl2·4H2O(0.01mol)和5.406g FeCl3·6H2O(0.02mol)混合于100mL去离子水中，80℃下氮气保护，冷凝回流。溶解后，迅速加入10mL浓氨水，调节溶液pH为9，继续反应30min，加入1g柠檬酸溶液(0.5g/mL)2mL，并升温至95℃反应1.5h，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，依次用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
2)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-NH2)的制备
取上步制得的超顺磁Fe3O4纳米粒50mg，重新分散于200mL去离子水中，加入20mL无水乙醇、0.75g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，0.0014mol))、2mL氨水(28wt％)、2倍于超顺磁Fe3O4纳米粒摩尔量的光敏剂酞菁锌(ZnPc)，在80℃下搅拌使溶解，再缓慢加入4.5mLTEOS(正硅酸四乙酯，0.0202mol)，避光搅拌4h，高速冷冻离心，并用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS为核，二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球。取所得Fe3O4/PS@HMSNs，0.1g溶于20mL无水甲苯，完全溶解后缓慢注入250μL APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷，0.2365g)，60℃下继续搅拌24h，离心，甲苯洗涤三次，60℃真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2。
3)FA-HA的制备
取0.1g HA(透明质酸，0.25mmol)(MW＝11KDa)溶于15mL无水甲酰胺中，搅拌使之溶解。加入0.192g EDC和0.116g NHS活化2h后，再缓慢加入十八烷基胺的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，升温至60℃，于氮气保护下反应5h，高速离心，透析，冻干即得HA-C18。
将0.22g叶酸(0.5mmol)溶于10mL无水DMSO溶液中，加入0.103g DCC(0.5mmol)和0.0575g NHS(0.5mmol)避光反应5h，加入HA-C18的无水甲酰胺溶液，室温反应24h，高速离心，用蒸馏水洗涤三次，于NaHCO3–Na2CO3的缓冲液(pH为10)中透析，冻干即得FA-HA。
4)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
将0.3042g CLB(苯丁酸氮芥，1.0mmol)溶于100mL 100％CH2Cl2溶液，加入0.2476gDCC(N，N'-二环己基碳二亚胺，1.2mmol)搅拌10min，加入0.1381g NHS(N-羟基琥珀酰亚胺，1.2mmol)，2-3滴三乙胺加入反应液，继续反应30min后，加入15mL Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的DMSO溶液(15mg/mL)，反应14h后高速离心，过滤洗涤三次，干燥即得载苯丁酸氮芥的介孔二氧化硅硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-CLB)。再将0.01g Fe3O4/PS@HMSNs-CLB溶于PBS缓冲液，加入5mg/mL的阿霉素-PBS缓冲液10mL，室温搅拌10min，于4℃下搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX。
取上步制得的0.01g FA-HA(0.09mmol)溶于20mL DMF和30mL DMSO混合溶液中，加入17.3mg EDC(0.09mmol)和10.4mg NHS(0.09mmol)，搅拌30min。加入制得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液(浓度为5mg/mL)10mL，室温继续反应12h，反应液离心，透析，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的MTT实验(卵巢癌SKOV3细胞)
1)取对数生长期的卵巢癌细胞SKOV3，用胰蛋白酶消化后配成浓度为2×104个/mL细胞悬液，铺96孔板，每孔加入100μL细胞培养液，边缘孔用无菌PBS缓冲液填充。
2)将平板置于37℃、含体积浓度5％CO2及饱和湿度条件下24小时后，加入各个细胞样品对应的药物血清、生理盐水、以及已稀释好的药物，每个样本浓度设平行的三个孔，对照组加不含样本的培养液100μL，再放入培养箱中孵育72小时。
3)每孔加入新配制50μL MTT溶液(5mg/mL，及0.5％MTT)，温育4小时，使MTT还原为甲瓒，当在倒置显微镜下看到孔板内的细胞周围出现丝状紫色结晶体时倒掉上清液，每孔加二甲基亚砜(DMSO)220μL，用平板摇床摇匀后，使用酶标仪测定光密度值(OD)(检测波长570nm)，以溶剂为对照组，按公式计算化合物对细胞的抑制率。
MTT实验结果：
实施例4
1、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的制备
1)超顺磁Fe3O4纳米粒的制备
将1.9871g FeCl2·4H2O(0.01mol)和5.406g FeCl3·6H2O(0.02mol)混合于100mL去离子水中，80℃下氮气保护，冷凝回流。溶解后，迅速加入10mL浓氨水，调节溶液pH为10，继续反应30min，加入1g柠檬酸溶液(0.5g/mL)2mL，并升温至95℃反应1.5h，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，依次用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
2)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-NH2)的制备
取上步制得的超顺磁Fe3O4纳米粒50mg，重新分散于200mL去离子水中，加入20mL无水乙醇、0.5g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，0.0014mol))、2mL氨水(28wt％)、与超顺磁Fe3O4纳米粒等摩尔量的光敏剂酞菁锌(ZnPc)，在80℃下搅拌使溶解，再缓慢加入4.5mLTEOS(正硅酸四乙酯，0.0202mol)，避光搅拌4h，高速冷冻离心，并用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS为核，二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球。取所得Fe3O4/PS@HMSNs，0.1g溶于25mL无水甲苯，完全溶解后缓慢注入300μL APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷，0.2838g)，60℃下继续搅拌24h，离心，甲苯洗涤三次，60℃真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2。
3)FA-HA的制备
取0.1g HA(透明质酸，0.25mmol)(MW＝11KDa)溶于15mL无水甲酰胺中，搅拌使之溶解。加入0.192g EDC(1.0mmol)和0.112g NHS(1.0mmol)活化2h后，再缓慢加入十八烷基胺的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，升温至60℃，于氮气保护下反应5h，高速离心，透析，冻干即得HA-C18。
将0.22g叶酸(0.5mmol)溶于10mL无水DMSO溶液中，加入0.103g DCC(0.5mmol)和0.0575g NHS(0.5mmol)避光反应5h，加入HA-C18的无水甲酰胺溶液，室温反应24h，高速离心，用蒸馏水洗涤三次，于NaHCO3–Na2CO3的缓冲液(pH为10)中透析，冻干即得FA-HA。
4)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
将0.3042g CLB(苯丁酸氮芥)(1.0mmol)溶于100mL 100％CH2Cl2溶液，加入0.2476g DCC(N，N'-二环己基碳二亚胺，1.2mmol)搅拌10min，加入0.1381g NHS(N-羟基琥珀酰亚胺，1.2mmol)，2-3滴三乙胺加入反应液，继续反应30min后，加入15mL Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的DMSO溶液(20mg/mL)，反应14h后高速离心，过滤洗涤三次，干燥即得载苯丁酸氮芥的介孔二氧化硅硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-CLB)。再将0.01g Fe3O4/PS@HMSNs-CLB溶于PBS缓冲液，加入10mg/mL的阿霉素-PBS缓冲液10mL，室温搅拌10min，于4℃下搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX。
取上步制得的0.01g FA-HA(0.09mmol)溶于20mL DMF和30mL DMSO混合溶液中，加入17.3mg EDC(0.09mmol)和10.4mg NHS(0.09mmol)，搅拌30min。加入制得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液(浓度为5mg/mL)10mL，室温继续反应12h，反应液离心，透析，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的MTT实验(卵巢癌SKOV3细胞)
1)取对数生长期的卵巢癌细胞SKOV3，用胰蛋白酶消化后配成浓度为2×104个/mL细胞悬液，铺96孔板，每孔加入100μL细胞培养液，边缘孔用无菌PBS缓冲液填充。
2)将平板置于37℃、含体积浓度5％CO2及饱和湿度条件下24小时后，加入各个细胞样品对应的药物血清、生理盐水、以及已稀释好的药物，每个样本浓度设平行的三个孔，对照组加不含样本的培养液100μL，再放入培养箱中孵育72小时。
3)每孔加入新配制50μL MTT溶液(5mg/mL，及0.5％MTT)，温育4小时，使MTT还原为甲瓒，当在倒置显微镜下看到孔板内的细胞周围出现丝状紫色结晶体时倒掉上清液，每孔加二甲基亚砜(DMSO)220μL，用平板摇床摇匀后，使用酶标仪测定光密度值(OD)(检测波长570nm)，以溶剂为对照组，按公式计算化合物对细胞的抑制率。
MTT实验结果：
实施例5
1、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的制备
1)超顺磁Fe3O4纳米粒的制备
将3.9742g FeCl2·4H2O(0.02mol)和8.109g FeCl3·6H2O(0.03mol)混合于100mL去离子水中，80℃下氮气保护，冷凝回流。溶解后，迅速加入10mL浓氨水，调节溶液pH为10，继续反应30min，加入1g柠檬酸溶液(0.5g/mL)2mL，并升温至95℃反应1.5h，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，依次用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒。
2)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-NH2)的制备
取上步制得的超顺磁Fe3O4纳米粒50mg，重新分散于200mL去离子水中，加入20mL无水乙醇、0.5g CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，0.0014mol))、2mL氨水(28wt％)、2倍于超顺磁Fe3O4纳米粒摩尔量的光敏剂酞菁锌(ZnPc)，在80℃下搅拌使溶解，再缓慢加入4.5mL TEOS(正硅酸四乙酯，0.0202mol)，避光搅拌4h，高速冷冻离心，并用去离子水、无水乙醇洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS为核，二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球。取所得Fe3O4/PS@HMSNs，0.1g溶于20mL无水甲苯，完全溶解后缓慢注入300μL APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷，0.2838g)，60℃下继续搅拌24h，离心，甲苯洗涤三次，60℃真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@MSNs-NH2。
3)FA-HA的制备
取0.1g HA(透明质酸，0.25mmol)(MW＝11KDa)溶于15mL无水甲酰胺中，搅拌使之溶解。加入0.192g EDC(1.0mmol)和0.112g NHS(1.0mmol)活化2h后，再缓慢加入十八烷基胺的无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，升温至60℃，于氮气保护下反应5h，高速离心，透析，冻干即得HA-C18。
将0.22g叶酸(0.5mmol)溶于10mL无水DMSO溶液中，加入0.103g DCC(0.5mmol)和0.0575g NHS(0.5mmol)避光反应5h，加入HA-C18的无水甲酰胺溶液，室温反应24h，高速离心，用蒸馏水洗涤三次，于NaHCO3–Na2CO3的缓冲液(pH为10)中透析，冻干即得FA-HA。
4)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
将0.3042g CLB(苯丁酸氮芥，1.0mmol)溶于100mL 100％CH2Cl2溶液，加入0.2476gDCC(N，N'-二环己基碳二亚胺，1.2mmol)搅拌10min，加入0.1381g NHS(N-羟基琥珀酰亚胺，1.2mmol)，2-3滴三乙胺加入反应液，继续反应30min后，加入15mL Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的DMSO溶液(20mg/mL)，反应14h后高速离心，过滤洗涤三次，干燥即得载苯丁酸氮芥的介孔二氧化硅硅球(Fe3O4/PS@HMSNs-CLB)。再将0.01g Fe3O4/PS@HMSNs-CLB溶于PBS缓冲液，加入10mg/mL的阿霉素-PBS缓冲液10mL，室温搅拌10min，于4℃下搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤三次，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX。
取上步制得的0.01g FA-HA(0.09mmol)溶于20mL DMF和30mL DMSO混合溶液中，加入34.6mg EDC(0.18mmol)和20.8mg NHS(0.18mmol)，搅拌30min。加入制得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液(浓度为5mg/mL)10mL，室温继续反应12h，反应液离心，透析，冻干即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2、Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX靶向给药系统的MTT实验(卵巢癌SKOV3细胞)
1)取对数生长期的卵巢癌细胞SKOV3，用胰蛋白酶消化后配成浓度为2×104个/mL细胞悬液，铺96孔板，每孔加入100μL细胞培养液，边缘孔用无菌PBS缓冲液填充。
2)将平板置于37℃、含体积浓度5％CO2及饱和湿度条件下24小时后，加入各个细胞样品对应的药物血清、生理盐水、以及已稀释好的药物，每个样本浓度设平行的三个孔，对照组加不含样本的培养液100μL，再放入培养箱中孵育72小时。
3)每孔加入新配制50μL MTT溶液(5mg/mL，及0.5％MTT)，温育4小时，使MTT还原为甲瓒，当在倒置显微镜下看到孔板内的细胞周围出现丝状紫色结晶体时倒掉上清液，每孔加二甲基亚砜(DMSO)220μL，用平板摇床摇匀后，使用酶标仪测定光密度值(OD)(检测波长570nm)，以溶剂为对照组，按公式计算化合物对细胞的抑制率。
MTT实验结果：

Claims (5)

1.双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
1)掺杂超顺磁Fe3O4纳米粒和光敏剂的氨基化介孔硅球Fe3O4/PS@HMSNs-NH2的制备
将超顺磁Fe3O4纳米粒分散于溶剂中，加入CTAB、氨水、光敏剂(PS)，搅拌溶解后依次缓慢滴加TEOS，继续避光反应；高速离心，洗涤，冻干即得Fe3O4/PS为核、二氧化硅为壳的核壳型双功能介孔硅球Fe3O4/PS@HMSNs；将其溶解后缓慢注入APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)，继续搅拌，离心，洗涤，真空干燥过夜，即得Fe3O4/PS@HMSNs-NH2；所述的超顺磁Fe3O4纳米粒的制备方法是：将FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O混合于去离子水中，于氮气保护下剧烈搅拌使之溶解，后迅速加入浓氨水，继续反应30-60min后加入柠檬酸溶液，而后升温继续反应，冷却至室温用磁铁分离黑色磁性纳米粒，用去离子水、无水乙醇洗涤多次，冷冻干燥，得到在去离子水中分散性良好的透明超顺磁Fe3O4纳米粒；
2)FA-HA的制备
i)将透明质酸HA溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺EDC活化后，再缓慢加入十八烷基胺的溶液，升温，于氮气保护下反应，离心，透析，冻干即得HA-C18；
ii)将叶酸溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺DCC活化后加入HA-C18，反应得FA-HA；
3)Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX的制备
a)将苯丁酸氮芥CLB溶于溶剂中，经N-羟基琥珀酰亚胺NHS和N，N'-二环己基碳二亚胺DCC活化后偶联到步骤1)所得的Fe3O4/PS@HMSNs-NH2中，离心、过滤洗涤、干燥即得Fe3O4/PS@HMSNs-CLB；再将其溶于溶剂中，加入阿霉素-PBS缓冲液，搅拌过夜，离心，用PBS缓冲液洗涤，即得双载药Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX；
b)将步骤2)所得的FA-HA溶于溶剂中，加入N-羟基琥珀酰亚胺NHS和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺EDC，搅拌；加入所得的Fe3O4/PS@HMSNs-CLB/DOX的乙醇溶液，反应结束后反应液离心，透析，即得Fe3O4/PS@HMSNs-FA-HA-CLB/DOX。
2.根据权利要求1所述的双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于：所述的FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O中的Fe2+、Fe3+的摩尔量的比为1:2～2:3；所述浓氨水调节pH值，pH值为9～12。
3.根据权利要求1所述的双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述的CTAB与TEOS的摩尔比为1:6～1:20；所述的超顺磁Fe3O4纳米粒与光敏剂的摩尔比为1:1～1:3；所述的Fe3O4/PS@HMSNs与APTES质量比为1:1.5～1:6。
4.根据权利要求1所述的双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于：步骤i)中，所述的HA:EDC:NHS的摩尔比为1:2:2～1:5:5；所述的HA与十八烷基胺的摩尔比为3:2～1:3；步骤ii)中所述的FA:DCC:NHS的摩尔比为1:1:1～1:8:8。
5.根据权利要求1所述的双功能介孔硅球复合靶向给药系统的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述CLB:DCC:NHS的摩尔比为1:1.2:1.2～1:6:6；步骤b)中，所述的FA-HA:EDC:NHS的摩尔比为1:1:1～1:4:4。
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