CN108714216A - 双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系、制备方法及其应用 - Google Patents

双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系、制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗‑光热联合治疗癌症复合体系、制备方法及其应用，属于复合医药材料技术领域。是以聚吡咯纳米粒子(PPy NPs)为核基质，金属有机框架材料(MOFs)反应母液直接与该核基质通过原位生长的方式反应形成PPy‑MOFs复合纳米材料，然后通过后修饰方式将“连接轴”分子修饰在PPy‑MOFs复合纳米材料上进行后续的主客体作用力介导的柱芳烃纳米阀门的安装；叶酸修饰的聚乙烯亚胺聚合物(PEI‑Fa)后修饰在安装了超分子纳米阀门的复合材料上，整个复合材料治疗体系的设计充分发挥了材料各部分的协同作用，实现了化疗和光热治疗的有机结合，以纳米阀门的可控性和叶酸识别为契机实现了靶向可控释药。

Description

双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系、制备方法及 其应用
技术领域
本发明属于复合医药材料技术领域，具体涉及一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系、后合成修饰的制备方法及其应用。本发明实现了靶向识别癌细胞、病变部位的靶向可控释药、光热治疗、化疗协同作用的高效治疗宫颈癌，有利于提高疾病治疗效率。
背景技术
宫颈癌是威胁人类健康的重大疾病之一，随着医疗要求和医用材料发展的不断提高，人们越来越关注多功能性和高效性复合材料治疗体系的设计与制备。目前为止，化疗依然是临床治疗癌症的主要手段，但是单一的化疗存在明显的毒副作用、靶向性差、耐药性等局限性，为了解决传统化疗存在的问题提高癌症治疗效率，光热治疗、放射治疗、光动力治疗、基因治疗等治疗方式逐渐发展起来并且取得了系列的研究成果。然而，在临床实践和探索性研究中我们发现，单独的治疗方式不能消除整个肿瘤，所以发展功能性的联合治疗体系是未来癌症治疗必然的发展方向。
近红外(NIR)光照射下的光热治疗(PTT)是一种潜在的替代传统肿瘤治疗的方法，因为这种治疗方式具有深度组织穿透性和低毒副作用。PTT中必不可少的是光热试剂，其中金纳米粒子是常用的光热转换试剂，但是金纳米粒子在高温下容易发生熟化作用，光稳定性较差，相比于金纳米粒子这种无机材料，聚吡咯这种具有良好光热转换能力和稳定性的有机光热试剂引起了人们的广泛关注。目前基于聚吡咯的光热治疗体系已经取得了显著的成果，如：具有高效光热转换能力的聚吡咯纳米粒子用于抑制癌细胞(Adv.Mater.2013,25,777–782)，红细胞膜包覆聚吡咯纳米粒子提高光热治疗效果(Biomaterials 2017,143,130–141)，超薄聚吡咯纳米片实现高效光热治疗(Nano Lett.2018,18,2217-2225)，这一些列的研究都说明聚吡咯纳米粒子可以为PTT治疗做出重大贡献。所以，发展基于聚吡咯的光热治疗联合化疗体系将会为提高癌症治疗效率开辟出新的道路。
金属有机框架材料(MOFs)作为一种新兴的由金属离子/离子簇连接有机配体而成的配位多孔材料，具有结构可设计性、功能多样性和良好的生物相容性等良好的性质。目前，MOFs医用材料的发展风生水起，利用其良好的载药能力结合具有光热能力的聚吡咯制备复合纳米医用体系将具有不可估量的发展前景，材料的可设计性和功能性为这类复合材料的制备提供了充足的发展空间。
现在我们大力倡导精准治疗，对于癌症治疗来说，对癌细胞的靶向识别和靶向可控化疗无疑是临床治疗的重大目标。考虑到癌细胞表面过度表达的叶酸识别受体，叶酸已经成为一种常用的癌细胞靶向识别分子。柱芳烃是一种人工合成的新一代大环分子，基于柱芳烃制备的主客体复合物准轮烷分子可以作为一种可调的纳米阀门，因为这种主客体作用力可以在特定的病变环境条件下如酸性、热等条件下被破坏从而实现实时靶向的阀门开启，达到靶向可控的药物释放。如果将这种靶向释药的概念和叶酸靶向识别的概念相结合实现双靶向治疗，这种相辅相成的作用方式必将大大提高癌症治疗的效率。
鉴于现行的基于复合材料的癌症治疗体系的设计还未有报道用叶酸和超分子纳米阀门辅助聚吡咯-MOFs复合材料以制备双靶向介导的化疗-光热治疗联合治疗癌症，本发明积极研究和创新，最终制备出了一种高效的联合治疗癌症复合体系，以拓展超分子化学、材料科学、医用材料的有机结合方式，为以后高效抗癌复合体系的开发利用开发了新的方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系、后合成修饰的制备方法及其应用。所述的复合体系实现了叶酸靶向识别癌细胞，病变环境下pH/温度双重刺激响应的可控释放及缓释、化疗/光热治疗协同治疗一体化，提高宫颈癌治疗效率。
本发明的技术方案如下：
一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系，是以聚吡咯纳米粒子(PPy NPs)为核基质，金属有机框架材料(MOFs)反应母液直接与该核基质通过原位生长的方式反应形成PPy-MOFs复合纳米材料，然后通过后修饰方式将“连接轴”分子修饰在PPy-MOFs复合纳米材料上进行后续的主客体作用力介导的柱芳烃纳米阀门的安装；叶酸修饰的聚乙烯亚胺聚合物(PEI-Fa)后修饰在安装了超分子纳米阀门的复合材料上，整个复合材料治疗体系的设计充分发挥了材料各部分的协同作用，以PPy-MOFs复合纳米材料的可设计性为发散点，实现了化疗和光热治疗的有机结合，以纳米阀门的可控性为契机实现了靶向可控释药，本发明中叶酸靶点和超分子化学与材料化学有机结合可以实现双靶向的化疗-热疗协同治疗从而提高疾病治疗效率。
具体的，一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其步骤如下：
1)聚吡咯纳米粒子(PPy NPs)的制备：
向聚乙烯醇的水溶液中加入六水合氯化铁搅拌2～3h，之后将上述溶液在0～5℃条件下往其中加入吡咯单体继续搅拌4～6h，离心、洗涤多次得到具有良好生物相容性和高的光热转换效率的80～120nm粒径的聚吡咯纳米粒子(PPy NPs)，产物重新分散在10～30mL有机溶剂中得到20～50mg/mL的PPy NPs分散液；其中，聚乙烯醇、六水合氯化铁、吡咯单体的摩尔用量比例为0.033～0.034：0.23:0.014～0.016。
2)PPy-MOFs杂化材料的制备
取步骤1)得到的PPy NPs分散液1～2mL和MOF前体溶液以体积比为1:4～4.5的比例混合，90～110℃反应10～15h，冷却至室温后离心、洗涤、干燥得到PPy-MOFs杂化材料；
3)PPy-MOFs杂化材料的后修饰
将步骤2)得到的PPy-MOFs杂化材料和“连接轴”分子以质量比1：1.5～2的比例混合后分散在有机溶剂(40～60mL)中，80～150℃条件下回流反应70～80h，冷却至室温后离心、洗涤、干燥制得后合成修饰的PPy-MOFs复合材料；
4)PPy-MOFs复合材料载药及纳米阀门的安装
将步骤3)得到的后合成修饰的PPy-MOFs复合材料和药物分子5-氟尿嘧啶(5-Fu)以质量比1：1.2～1.5的比例加入到水中，在室温下震荡12～15h，得到载药后的PPy-MOFs复合材料；随后加入柱芳烃继续震荡1～3天，离心、洗涤、干燥得到柱芳烃纳米阀门控释的PPy-MOFs复合载药体系；其中，载药后的PPy-MOFs复合材料与柱芳烃的质量比为1：2～5；
5)叶酸靶向分子的制备
向叶酸的二甲基亚砜溶液中加入与叶酸质量比为0.5～0.7：1.5～2：1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，黑暗条件下搅拌2～5h，之后加入聚乙烯亚胺继续反应3～5天，用透析袋在水中透析分离3～5天，透析袋内产物冷冻干燥(冷冻的温度为-70℃～-90℃，干燥2～3天)得到叶酸-聚乙烯亚胺聚合物(PEI-Fa)；
6)叶酸靶向的复合材料的制备
将步骤4)得到的柱芳烃纳米阀门控释的PPy-MOFs复合载药体系和步骤5)得到的叶酸-聚乙烯亚胺聚合物以质量比1：1.2～1.5的比例混合后加入到水中，室温下搅拌24～30h，离心、干燥得到本发明所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系。
步骤2)所述的MOFs前体溶液是四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸的有机混合溶液；四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸的摩尔用量比为0.98～1:0.98～1。此步骤和步骤3)所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)。
上述“连接轴”分子为制备方式简单、成本低廉、与柱芳烃有合适键和能力的吡啶盐、季铵盐或咪唑盐分子，优选是1-(6-溴己烷)溴化吡啶。
上述柱芳烃优选生物相容性良好的羧基功能化的水溶性柱芳烃，优选是羧基柱六芳烃钠盐(WP6)。
上述方法制备的叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系在叶酸靶向识别癌细胞、纳米阀门可控释药、联合化疗和光热治疗癌症方面具有广泛的应用。
本发明制备的叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的作用主要表现在以下方面：
1)具有良好生物相容性和优异的光热转换能力的聚吡咯纳米粒子赋予了整个体系协同高效的光热治疗能力，另外，聚吡咯纳米粒子和MOFs杂化材料制备简单，易于功能化并且具有高的载药能力，杂化材料各部分的协同作用赋予整个体系理想的化疗-光热治疗能力。
2)基于主客体相互作用的柱芳烃纳米阀门体系构筑了一种准轮烷型分子机器，实现了在pH、温度双重病变因素刺激下的可控药物释放，协同实现了另一种靶向治疗效果提高了治疗效率。
3)叶酸靶向癌细胞和超分子纳米阀门可控释药相辅相成，赋予整个治疗体系双重靶向的能力，大大提高了治疗效率，为精准治疗癌症提高治疗效率提供了新的思路。
综上，本发明有以下有益效果：
1、本发明的双靶向联合治疗体系在设计方面具有高度的灵活性，制备方便，壳核MOFs的结构和纳米阀门的设计可以根据治疗需求进行灵活性的功能替换，为未来的多功能性癌症治疗体系的设计制备拓展了思路。
2、聚吡咯纳米结构便于后修饰并赋予整个复合载药体系良好的光热治疗能力，组织穿透性强，副作用小。
3、发展日益迅速的MOFs材料结构组成可设计性强，具有大的药物装载效率、良好的生物相容性等优越性，引起了人们越来越多的关注，本发明充分利用了MOFs在医药材料领域的优异性能，推动了MOFs与医用领域的高效结合。
4、以羧基柱六芳烃钠盐(WP6)作为水溶性柱芳烃的代表，以吡啶盐分子作为“连接轴”分子的代表，以5-氟尿嘧啶(5-Fu)作为药物分子，证明了超分子纳米阀门在本发明中可以在病变环境下(pH、温度)可控刺激响应释放药物分子，实现治疗体系的靶向可控药物释放，提高了宫颈癌治疗效率。
5、在本发明中，叶酸癌细胞靶向分子与超分子纳米阀门同时结合聚吡咯纳米粒子和MOFs材料，协同发挥作用，集癌细胞靶向识别、双重刺激响应靶向释药、光热治疗和化疗于一体。该新型体系的设计为以后MOFs材料和超分子化学的医用结合及其功能性复合材料的发展提供了新的思路。
附图说明
图1(A)示出了实施例7中PUWPFa NPs制备前后的XRD对比图，图1(B)示出了实施例7中PUWPFa NPs制备前后和载药后材料的FTIR谱图。图1(C)中TEM图像示出实施例7制备的PUWPFa NPs尺寸约为100nm，其中的TEM放大图表明实施例7制备的PUWPFa NPs材料中确实存在PPy NPs并且包覆的MOF层大约是10nm，图1(D)示出了实施例7中PUWPFa NPs材料的水合半径。
图2(A)示出了实施例7中制备的PUWPFa NPs在近红外激发能量一定的情况下，不同材料浓度变化引起的温度变化；图2(B)示出了实施例7中制备的PUWPFa NPs浓度一定，不同近红外激发能量引起的温度变化；图2(C)示出了实施例7中制备的PUWPFa NPs在200μg/mL浓度下，2w/cm2 808nm近红外激光照射10min的升温和降温曲线；图2(D)示出了降温曲线中温度变化的负对数和时间的关系以计算光热转换效率。图2(E)示出了实施例7中制备的装载了5-Fu的PUWPFa NPs体系在温度刺激下的释放情况。同时对比了没有阀门体系的PUNPs装载了5-Fu后在正常体温下的释放情况。图2(F)示出了实施例7中制备的装载了5-Fu的PUWPFa NPs体系在温度和pH同时作用下的释放情况。
图3(A)示出了实施例7制备的不同浓度的PUWPFa NPs复合材料对正常肝细胞(L02)(左)和Hela细胞(右)的MTT数据示意图；图3(B)示出了单独5-Fu(左)、装载了5-Fu的无叶酸靶向的体系PUWP NPs复合材料(中)、实施例7中制备的装载了5-Fu的PUWPFa NPs复合材料(右)对HeLa细胞的杀死能力示意图；图3(C)示出了实施例7中制备的载了5-Fu的PUWPFa NPs复合材料在不同近红外808nm能量激发下(左：2w/cm2,右：3w/cm2)的对于HeLa细胞的杀死能力示意图。
图4(A)示出了携带宫颈癌肿瘤的小鼠在不同对照组处理12天后的体重监测曲线；图4(B)示出了携带宫颈癌肿瘤的小鼠在不同对照组处理12天后的肿瘤体积的监测曲线。
图5示出了小鼠模型在不同对照组处理12天的肿瘤实物图(所有的小鼠处理间隔周期是3天，药物和材料的注射液溶剂均为200μL生理盐水)。图5-1是以生理盐水处理12天的小鼠肿瘤生长情况作为对照组，图5-2是808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-3是以未装载药物的PUWPFa NPs(2.35mg)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-4是以5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-5是以5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-6是以未装载药物的PUWPFa NPs(2.35mg)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-7是以装载了5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)的PUWPFaNPs(2.35mg)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况。
具体实施方式
通过以下实施例可以进一步说明本发明，实施例是为了说明本发明而不是限制本发明，本发明的保护范围不限制于此。
实施例1
聚吡咯纳米粒子(PPy NPs)的制备
向聚乙烯醇(1.5g)的水溶液(20mL)中加入六水合氯化铁(1.3g)在500rpm转速下搅拌2.5h，之后上述溶液放在0℃条件下往其中加入吡咯单体(150μL，0.1mol/L)继续在相同条件下搅拌5h，离心(13000rpm,30min)、水洗涤5次得到PPy NPs后重新分散在20mL DMF中待用。浓度为30mg/mL。
实施例2
PPy-MOFs杂化材料的制备
取实施例1中的PPy NPs溶液1mL，将四氯化锆(23.15mg)和2-氨基对苯二甲酸(18.16mg)溶于DMF(4mL)得到MOFs前体溶液，将PPy NPs溶液和MOFs前体溶液混合，将所得混合液转移至耐压管中100℃下反应12h，反应完成后将样品冷却至室温，离心、依次用DMF和乙醇依次洗涤3次、干燥获得PPy-MOFs材料(PU NPs)，质量为40mg。
实施例3
连接轴分子1-(6-溴己烷)溴化吡啶(Py)的制备
将5mL1,6-溴己烷加入50mL的CH2Cl2中，往上述混合液中慢慢滴加0.5mL的吡啶，70℃下回流反应36h，冷却、降压蒸馏、干燥制得Py分子，质量为500mg。
实施例4
PPy-MOFs杂化材料的后修饰
将实施例2中制备的PU NPs(30mg)分散在50mL DMF中，加入60mg实施例3制得的Py，80℃下回流12h，100℃下回流12h，120℃下回流24h，150℃下回流24h后，冷却至室温后离心分离，依次用DMF和乙醇依次洗涤3次、干燥得到Py修饰的PU复合材料(PU-Py NPs)，质量为50mg。
实施例5
羧基柱六芳烃钠盐(WP6)修饰载药后的PU-Py NPs
将实施例4制备的PU-Py NPs复合材料(1mg)，加入3mL抗癌药物5-Fu(3.3mM)水溶液，室温下在摇床上震荡12h，得到载药后的PPy-MOFs复合材料；再加入10mg的羧基柱六芳烃钠盐(WP6)(J.Am.Chem.Soc.2012,134,13248-13251)继续震荡1天，10000rpm离心5min分离、用水洗涤3次、干燥制得羧基柱六芳烃钠盐(WP6)纳米阀门控释的PPy-MOFs复合载药体系(5-Fu loaded PUWP NPs)，质量为1.28mg。
水溶性柱芳烃纳米阀门分子WP6修饰的PU-Py NPs未载药复合材料(PUWP NPs)的制备方法同上，其他条件相同，将3mL抗癌药物5-Fu(3.3mM)水溶液改为3mL水溶液即可，在此不再赘述，质量为1.2mg。
实施例6
叶酸靶向分子的制备
向叶酸(100mg)的二甲基亚砜溶液(10mL)中加入60mg的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和180mg的N-羟基琥珀酰亚胺，黑暗条件下搅拌3h，之后加入聚乙烯亚胺(700mg)继续反应3天，用透析袋在水中透析分离4天后，透析袋内产物冷冻干燥(冷冻的温度为-80℃，干燥3天)得到叶酸-聚乙烯亚胺聚合物(PEI-Fa)，质量为500mg。
实施例7
叶酸-聚乙烯亚胺修饰装载了5-Fu的PUWP NPs和PUWP NPs
取实施例6中得到的PEI-Fa(1.5mg)加入5mL 5-Fu loaded PUWP NPs(1mg)的水分散液，室温下搅拌24h，离心、干燥得到本发明所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系(5-Fu loaded PUWPFa NPs)。叶酸修饰的未载药的纳米材料(PUWPFa NPs)制备方式与上述方法相同，在此不再赘述。
图1的XRD的数据说明实施例2中制备的UiO-66MOF成功和PPy NPs复合，并且在后续实施例中的后修饰过程并没有改变复合材料的晶型，如图1A；对比修饰前后材料的FTIR谱图，说明实施例7中的PUWPFa NPs材料制备成功，载药后的复合材料的FTIR谱图证明了药物装载成功，如图1B；TEM图像说明实施例7中制备的PUWPFa NPs的尺寸约为100nm，TEM放大图中可以看到UiO-66MOF的修饰厚度约为10nm，如图1C。动态光散射的数据说明PUWPFa NPs的平均水合半径为150nm，符合纳米粒子体内载药治疗的尺寸需求，如图1D。
通过以下具体实验例表明本发明的积极效果所在：
本发明中的复合载药体系有机结合各部分材料并协同发挥作用，聚吡咯纳米粒子赋予治疗体系良好的光热治疗性质，首先，随着PUWPFa纳米粒子含量的增加，在2w/cm2近红外能量的激发下，体系的温度逐渐升高，如图2A；另外，PUWPFa NPs含量一定，随着近红外能量密度的增大，体系温度逐渐升高，如图2B；PUWPFa NPs治疗体系可以达到38.69％的光热转换效率，如图2C-D。根据图2E可知，存在柱芳烃纳米阀门的体系具有良好的温度响应释放并且与无纳米阀门的体系相比减小了药物前释放，保证了在病变位置的靶向释放；图2F中的实验结果说明本发明中的治疗体系具有酸性和温度共同响应的释药能力，进一步说明该体系可以实现在光热和肿瘤环境下的靶向高效治疗。
制备新型的纳米医药材料首先应该满足的是材料本身对于正常的细胞没有明显的毒副作用，图3A中的细胞MTT实验结果很好的说明了本发明中的PUWPFa NPs自身对于正常的肝细胞(L02)没有损伤，另外，随着医疗要求的不断提高，单一的化疗因为其存在毒副作用和非靶向性逐渐被新型的治疗体系取代，通过对比单独5-Fu、装载5-Fu的PUWP NPs和装载5-Fu的PUWPFa NPs对于HeLa细胞的杀死能力，说明了本发明中具有双靶向的联合治疗体系具有优于单独化疗和单阀门靶向体系的治疗效果，如图3B；进一步对比5-Fu、PUWPFaNPs、5-Fu+PUWPFa NPs在近红外光照下的杀死HeLa细胞的能力，说明化疗和光热治疗同时存在的条件下治疗效果最佳。
为了进一步说明本发明中制备的治疗体系具有应用于临床治疗的潜力，我们进行了细致的动物实验进行辅助说明。如图4A，在为期12天的治疗过程中，肿瘤模型小鼠的体重并没有明显变化，进一步辅证了细胞实验中的结论，说明本发明中的材料具有良好的安全性。对比不同材料分组的治疗情况，可以明显看出只有本发明中的装载了5-Fu的PUWPFaNPs在近红外激发的情况下具有明显的抑制宫颈癌肿瘤生长的能力，如图4B。
图5的小鼠实物照片更加直观的体现了我们本发明的意义，对比图5-1以生理盐水处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-2以808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-3以未装载药物的PUWPFa NPs(2.35mg)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-4以5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-5以5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，图5-6以未装载药物的PUWPFa NPs(2.35mg)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长情况，目标组图5-7直观地说明装载了5-Fu(10mg 5-Fu kg-1小鼠)的PUWPFa NPs(2.35mg)和808nm近红外激光(2w/cm2，10min/次)处理12天的小鼠肿瘤生长明显被抑制，进一步说明了本发明中设计的叶酸靶向、超分子纳米阀门靶向释药介导的光热和化疗体系这种联合治疗的方式具有最佳的治疗肿瘤的效率。
本发明设计的叶酸靶向结合柱芳烃纳米阀门控释的聚吡咯-金属有机骨架材料复合材料体系(PUWPFa NPs)中，叶酸可以赋予材料靶向识别癌细胞的能力，柱芳烃纳米阀门可以实现在癌症病变环境刺激下的可控打开，实现靶向释药并且减小药物前释放引起的损失。体外的细胞实验和体内的小鼠模型实验都证明了这种双重靶向介导下的光热-化疗联合治疗方式具有比单一治疗方式更高的治疗效率，通过对比有无靶向部分的治疗效果，充分说明了两部分靶向基团在整个体系中起到了重要的作用。本发明中将超分子化学、材料化学有机结合制备了具有良好应用前景的医用材料，实现了高效的治疗宫颈癌，为医药材料的发展开辟了新的道路。

Claims (9)

1.一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其步骤如下：
1)聚吡咯纳米粒子PPy NPs的制备：
向聚乙烯醇的水溶液中加入六水合氯化铁搅拌2～3h，之后将上述溶液在0～5℃条件下往其中加入吡咯单体继续搅拌4～6h，离心、洗涤多次得到聚吡咯纳米粒子PPy NPs，产物重新分散在10～30mL有机溶剂中得到20～50mg/mL的PPy NPs分散液；其中，聚乙烯醇、六水合氯化铁、吡咯单体的摩尔用量比例为0.033～0.034：0.23:0.014～0.016；
2)PPy-MOFs杂化材料的制备
取步骤1)得到的PPy NPs分散液1～2mL和MOF前体溶液以体积比为1:4～4.5的比例混合，90～110℃反应10～15h，冷却至室温后洗涤、离心、干燥得到PPy-MOFs杂化材料；
3)PPy-MOFs杂化材料的后修饰
将步骤2)得到的PPy-MOFs杂化材料和“连接轴”分子以质量比1：1.5～2的比例混合后分散在有机溶剂中，80～150℃条件下回流反应70～80h，冷却至室温后离心、洗涤、干燥制得后合成修饰的PPy-MOFs复合材料；
4)PPy-MOFs复合材料载药及纳米阀门的安装
将步骤3)得到的后合成修饰的PPy-MOFs复合材料和药物分子5-氟尿嘧啶以质量比1：1.2～1.5的比例加入到水中，在室温下震荡12～15h，得到载药后的PPy-MOFs复合材料；随后加入柱芳烃继续震荡1～3天，离心、洗涤、干燥得到柱芳烃纳米阀门控释的PPy-MOFs复合载药体系；其中，载药后的PPy-MOFs复合材料与柱芳烃的质量比为1：2～5；
5)叶酸靶向分子的制备
向叶酸的二甲基亚砜溶液中加入与叶酸质量比为0.5～0.7：1.5～2：1的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺，黑暗条件下搅拌2～5h，之后加入聚乙烯亚胺继续反应3～5天，用透析袋在水中透析分离3～5天，透析袋内产物冷冻干燥得到叶酸-聚乙烯亚胺聚合物；
6)叶酸靶向的复合材料的制备
将步骤4)得到的柱芳烃纳米阀门控释的PPy-MOFs复合载药体系和步骤5)得到的叶酸-聚乙烯亚胺聚合物以质量比1：1.2～1.5的比例混合后加入到水中，室温下搅拌24～30h，离心、干燥得到叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系。
2.如权利要求1所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其特征在于：得到聚吡咯纳米粒子PPy NPs的粒径为80～120nm。
3.如权利要求1所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其特征在于：MOF前体溶液是四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸的有机混合溶液；四氯化锆和2-氨基对苯二甲酸的摩尔用量比为0.98～1:0.98～1。
4.如权利要求1或3所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其特征在于：有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺。
5.如权利要求1所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其特征在于：“连接轴”分子为吡啶盐、季铵盐或咪唑盐分子。
6.如权利要求5所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗复合体系的制备方法，其特征在于：“连接轴”分子为1-(6-溴己烷)溴化吡啶。
7.如权利要求1所述的一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗癌症复合体系的制备方法，其特征在于：柱芳烃为水溶性羧基功能化的柱芳烃。
8.一种叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗复合体系，其特征在于：是由权利要求1～7任何一项所述方法制备得到。
9.权利要求8所述的叶酸识别、柱芳烃纳米阀门控释的双靶向介导的化疗-光热联合治疗复合体系在制备可控药物释放或癌症治疗药物方面的应用。
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