CN109620801A - 多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于复合胶束包载药物制备领域，具体涉及一种多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束及其制备方法和应用；多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束，其特征在于，包括孟加拉玫瑰红以及用于包载所述的孟加拉玫瑰红的双亲肽纳米胶束。本申请中以主体为含有精氨酸‑甘氨酸‑天冬氨酸三肽序列的C18‑GRRRRRRRRGDS的双亲肽自组装成纳米胶束，内部包载孟加拉红；结果表明：静脉注射时，联合治疗组对CNE‑2Z肿瘤有明显的抑制作用。瘤内注射时，单独加激光的光动力治疗组(RBNs+Laser)、单独加超声的声动力治疗组(RBNs+US)以及联合治疗组(RBNs+Laser+US)都对肿瘤的生长起到了明显的抑制作用。

Description

多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于复合胶束包载药物制备领域，具体涉及一种多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束及其制备方法和应用。
背景技术
鼻咽癌是我国南方常见的恶性肿瘤之一，多发于广东省和广西壮族自治区等地区，对高发区广大人民的身体健康带来极大危害。放射治疗是无远处转移鼻咽癌的首选治疗方法，其对早起鼻咽癌有良好的控制效率。对于晚期鼻咽癌，临床上多采用放疗结合化疗的模式。但是，放射治疗伴随的急性毒副作用以及化疗中化疗药对人体的毒副作用较大，一些耐受性较弱的个体远不能承受其副作用，因此给治疗方案的实施带来了新的困难。此外，远处转移是鼻咽癌治疗失败的另一个主要原因。
光动力治疗和声动力治疗是近年来FDA批准的利用光和超声的激发作用来治疗疾病的新方法。光动力治疗是指在光照作用下，光敏剂分解释放出单态氧ROS从而杀死肿瘤细胞；声动力治疗是指在超声作用下，声敏剂被激发释放出可以杀死肿瘤细胞的单态氧ROS的治疗方式。声动力治疗和光动力治疗只需在肿瘤部位提供激光或者超声作用，并且激光和超声对人体几乎没有危害，因此其是一种无创的治疗方式，大大减轻了手术、化疗和放射疗法对病人造成的痛苦，尤其是一些已经不能承受手术等年老体弱的病人，此外，仅仅对肿瘤部位实施治疗的治疗方案，减少了对正常组织和器官的损害。
光动力、声动力治疗的缺点之一就是：治疗药物光敏剂、声敏剂在体内面临分解，循环时间较短；会发生荧光猝灭等。孟加拉玫瑰红作为光敏剂、声敏剂已有一段时间，它有很好的光敏性质，是无毒的性质稳定的化合物，单线态氧量子产率为0.75。但是玫瑰红的亲水性使得它很难富集到目标组织中，这大大限制的它在光动力、声动力疗法中的应用。
纳米探针是近年来兴起的肿瘤治疗新方法，研究发现将纳米胶束作为治疗药物的载体，可大大提升其在体内的稳定性，通过结构修饰还可以实现靶向治疗，成功地解决了上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束及其制备方法和应用。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束，包括孟加拉玫瑰红以及用于包载所述的孟加拉玫瑰红的双亲肽纳米胶束。
所述的双亲肽纳米胶束直径17.3-257nm，电位为17.2-26.2毫伏。
双亲肽的主体为含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽序列的C18-GRRRRRRRRGDS。
本发明还包括一种所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备方法，包括下述步骤：1)将双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液混合后放置于超声波清洗仪中；在温度5-25摄氏度、功率15-30千赫兹条件下，充分混合20-40分钟、得到复合双亲肽纳米胶束产物；2)将步骤1)得到的上述复合双亲肽纳米胶束转移至截留分子量为800-1500道尔顿的透析袋，透析36-72小时即得具有靶向整合素αvβ3的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束。
所述的双亲肽超纯水溶液的浓度为5-15毫克/毫升；所述的孟加拉玫瑰红超纯水溶液的浓度为0.5-2.5毫克/毫升的溶液。
所述的双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液的体积比为2:1或1:1。
本发明还包括一种所述的的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的应用，其特征在于，应用于鼻咽癌光动力治疗、声动力治疗或者光声联合治疗领域。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
多肽具有良好的生物可降解性和生物相容性，能够赋予材料独特的生物学功能，易于合成和化学修饰也是多肽分子的突出优势。其中，双亲肽既含有疏水集团，又含有亲水基团，脂肪族疏水基团通过疏水作用形成疏水性内核，可包裹疏水性材料，在水中自组装成稳定的胶束。同时，双亲肽对pH高敏感，当pH值小于4时，自组装成球性纳米胶束的双亲肽会发生降解形成单个多肽序列。细胞经过吞饮与受体内吞作用摄取复合双亲肽纳米胶束进入细胞后，酸性环境的溶酶体视之为异物从而使之解体，复合双亲肽纳米胶束对pH高敏感性有利于胶束内所包裹的活性物质在细胞内的释放。将光敏剂、声敏剂包裹在可以自组装的双亲肽内部形成纳米体系，大大提高了其体内稳定性。其次，自组装形成的纳米药物既可以通过瘤内注射的方法，也可以通过静脉注射的方法送入患者体内，治疗方式灵活，避免了其他治疗方式给患者带来的痛苦。
本申请中以主体为含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽序列的C18-GRRRRRRRRGDS的双亲肽自组装成纳米胶束，内部包载孟加拉玫瑰红；结果表明：静脉注射时，联合治疗组对CNE-2Z肿瘤有明显的抑制作用。瘤内注射时，单独加激光的光动力治疗组(RBNs+Laser)、单独加超声的声动力治疗组(RBNs+US)以及联合治疗组(RBNs+Laser+US)都对肿瘤的生长起到了明显的抑制作用。
附图说明
图1为本发明多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束对CNE-2Z细胞的毒性；
图2为本发明多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束静脉注射时光动力、声动力治疗对鼻咽癌小鼠肿瘤生长的控制情况变化图；
图3为本发明多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束瘤内注射时光动力、声动力治疗对鼻咽癌小鼠肿瘤生长的控制情况变化图；
图4为本发明多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束静脉注射时光动力、声动力治疗过程中鼻咽癌小鼠肿瘤变化图；
图5为本发明多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束瘤内注射时光动力、声动力治疗过程中鼻咽癌小鼠肿瘤变化图；
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和最佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明所采用的制备原料均为商品获得。
实施例1：多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备：
1)将双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液混合后放置于超声波清洗仪中；在温度20摄氏度、功率28千赫兹条件下，充分混合20-40分钟、得到复合双亲肽纳米胶束产物；其中，所述的双亲肽超纯水溶液的浓度为10毫克/毫升；所述的孟加拉玫瑰红超纯水溶液的浓度为2毫克/毫升的溶液。所述的双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液的体积比为2:1。
2)将步骤1)得到的上述复合双亲肽纳米胶束转移至截留分子量为1000道尔顿的透析袋，透析48～72小时即得具有靶向整合素αvβ3的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束(以下简称纳米胶束),以纳米胶束的荧光强度确定内含孟加拉玫瑰红的浓度。所述的纳米胶束直径为17.3nm，电位为26.2毫伏。
实施例2：多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备：
1)将双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液混合后放置于超声波清洗仪中；在温度5摄氏度、功率15千赫兹条件下，充分混合20-40分钟、得到复合双亲肽纳米胶束产物；其中，所述的双亲肽超纯水溶液的浓度为5毫克/毫升；所述的孟加拉玫瑰红超纯水溶液的浓度为0.5毫克/毫升的溶液。所述的双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液的体积比为1:1。
2)将步骤1)得到的上述复合双亲肽纳米胶束转移至截留分子量为800道尔顿的透析袋，透析48～72小时即得具有靶向整合素αvβ3的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束(以下简称纳米胶束)，以纳米胶束的荧光强度确定内含孟加拉玫瑰红的浓度。所述的纳米胶束直径为134nm，电位为25.3毫伏。
实施例3：多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备：
1)将双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液混合后放置于超声波清洗仪中；在温度28摄氏度、功率30千赫兹条件下，充分混合20-40分钟、得到复合双亲肽纳米胶束产物；其中，所述的双亲肽超纯水溶液的浓度为15毫克/毫升；所述的孟加拉玫瑰红超纯水溶液的浓度为2.5毫克/毫升的溶液。所述的双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液的体积比为2:1。
2)将步骤1)得到的上述复合双亲肽纳米胶束转移至截留分子量为1500道尔顿的透析袋，透析48～72小时即得具有靶向整合素αvβ3的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束(以下简称纳米胶束)，以纳米胶束的荧光强度确定内含孟加拉玫瑰红的浓度。所述的纳米胶束直径为257nm，电位为17.2毫伏。
实施例1为最优实施例，以实施例1为例进行测试说明：
1、多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束对CNE-2Z细胞毒性的测试：
首先用1640培养基分别配制0、20、40、60、80、100微克每毫升的纳米胶束溶液(浓度指纳米胶束内的孟加拉玫瑰红的浓度)和孟加拉玫瑰红溶液，将CNE-2Z细胞以每孔2×104个的密度接种到96孔板中，设置每个浓度接种五个孔，对比不同浓度下纯的孟加拉玫瑰红水溶液和纳米胶束溶液对细胞的毒性。培养48小时细胞长至80％满以后，按照实验组设置，分别加入含不同体积的纳米胶束和孟加拉玫瑰红溶液的培养基代替原来的培养基。加药后，在黑暗中于37℃培养24小时，然后加入新鲜的培养基(100微升)和CCK-8试剂(10微升)，随后在微型读数器于450纳米的波长处进行荧光分析。根据公式计算细胞存活率，排除最大值和最小值：
细胞存活率＝(OD-ODblk)平均/(OD0-ODblk)平均×100％
如图1所示，单纯的孟加拉玫瑰红对CNE-2Z细胞毒性较小且随着浓度的增加，毒性没有增加的趋势，而我们合成的纳米胶束对CNE-2Z细胞的毒性较大，且随着浓度的增加，细胞存活率越来越低，20微克每毫升时，存活率已经降到了50％。
2、将接种了CNE-2Z肿瘤的20只裸鼠模型随机分成五组，设置五组实验：对照组(Control)，不治疗组(RBNs)，光动力治疗组(RBNs+Laser)，声动力治疗组(RBNs+US)，联合治疗组(RBNs+Laser+US)。对照组什么药物都不用；RBNs组静脉注射200微升RBNs后不做治疗；RBNs+Laser组静脉注射200微升RBNs，五小时后在肿瘤部位加激光(808纳米，1.5瓦/平方厘米，2厘米，3分钟)治疗；RBNs+US组静脉注射200微升RBNs，五小时后在肿瘤部位加超声(3兆赫兹，3瓦/平方厘米，占空比50％，3分钟)治疗；RBNs+Laser+US组静脉注射200微升RBNs，五小时后在肿瘤部位先加激光(808纳米，1.5瓦/平方厘米，2厘米，3分钟)治疗，再加超声(3兆赫兹，3瓦/平方厘米，占空比50％，3分钟)治疗。对瘤内注射治疗组，分组情况与静脉治疗组类似，除对照组外，其余每组瘤内分别注射150微升RBNs，注射后及时在肿瘤部位施加光照(808纳米，1.5瓦/平方厘米，2厘米，3分钟)和超声(3兆赫兹，3瓦/平方厘米，占空比50％，3分钟)作用进行治疗。
如图2、4所示，静脉注射时，联合治疗组(RBNs+Laser+US)对CNE-2Z肿瘤有明显的抑制作用。如图3、5所示，瘤内注射时，单独加激光的光动力治疗组(RBNs+Laser)、单独加超声的声动力治疗组(RBNs+US)以及联合治疗组(RBNs+Laser+US)都对肿瘤的生长起到了明显的抑制作用。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束，其特征在于，包括孟加拉玫瑰红以及用于包载所述的孟加拉玫瑰红的双亲肽纳米胶束。
2.根据权利要求1所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束，其特征在于，所述的双亲肽纳米胶束直径为17.3-257nm，电位为17.2-26.2毫伏。
3.根据权利要求1所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束，其特征在于，双亲肽的主体为含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽序列的C18-GRRRRRRRRGDS。
4.一种权利要求1-3任一项所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：1)将双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液混合后放置于超声波清洗仪中；在温度5-25摄氏度、功率15-30千赫兹条件下，充分混合20-40分钟、得到复合双亲肽纳米胶束产物；2)将步骤1)得到的上述复合双亲肽纳米胶束转移至截留分子量为800-1500道尔顿的透析袋，透析36-72小时即得具有靶向整合素αvβ3的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束。
5.根据权利要求4所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备方法，其特征在于，所述的双亲肽超纯水溶液的浓度为5-15毫克/毫升；所述的孟加拉玫瑰红超纯水溶液的浓度为0.5-2.5毫克/毫升的溶液。
6.根据权利要求5所述的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的制备方法，所述的双亲肽超纯水溶液与孟加拉玫瑰红超纯水溶液的体积比为2:1或1:1。
7.一种权利要求1-3任一项所述的的多模式治疗鼻咽癌的复合纳米胶束的应用，其特征在于，应用于鼻咽癌光动力治疗、声动力治疗或者光声联合治疗领域。
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