CN110151992A - 一种包载染料j聚集体的复合纳米胶束及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束及其制备方法和应用,所述复合纳米胶束包括两亲性聚合物载体和包载于其中的染料J聚体;所述两亲性聚合物为亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物;所述染料为水溶性的双亲性染料。该复合纳米胶束不仅可以使染料以J聚体的形式位于胶束内部,且此染料J聚集体具有突出的结构稳定性;其具有活性反应基团,便于实现进一步修饰,也可以实现药物的包载。其制备方法不受染料浓度的限制,其可以使低质量浓度的染料在较短时间内高产率地形成J聚集体,且无需长时间加热或透析等操作。
Description
技术领域
本发明属于医药技术领域,具体涉及一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束及其制备方法和应用。
背景技术
鉴于突出的生物可降解性、生物相容性和生物安全性,有机生物医学材料近年来发展非常迅速。基于有机染料分子的有机生物医学材料在一些新型的光学相关诊疗方法,如光热疗法(PTT)和光声成像(PAI)等中的广泛应用,以及这些诊疗方法的巨大应用潜力,对相关材料的制备及应用研究得到了越来越多的关注。但是,这些应用于PTT、PAI等领域的染料分子在游离状态时往往表现出较差的结构稳定性,易于在光照、加热及酶的作用下分解变质,并且其直接应用于临床时也常存在体内循环时间短、易被排泄从而难以起到相应作用的问题。
目前,解决该问题的一个有效途径是将这些分子进行纳米化,其中,构建染料分子聚集体是实现相关染料分子纳米化的一种常见手段。相对于简单的无规聚集,部分染料分子可以“首尾相连”的形式形成J聚集体,而J聚集体的吸收波长一般具有明显的红移,同时对相应波长的光具有更强的吸收作用。较高波长的光具有更强的组织穿透性;而更强的吸收作用则意味着在同等条件下能产生更高的热量,这些J聚集的特征都可以有力地增加相应染料分子在PTT、PAI等方面的应用潜力。
苏州大学刘庄教授课题组利用透析法制备了染料IR825的J聚集体,并利用静电相互作用等将其与聚合物分子结合制备成复合纳米粒子。该纳米粒子相对于IR825分子表现出了突出的光稳定性和光热转换能力。细胞实验和动物实验均证明了其在PTT抗癌方面具有良好的应用效果。
此外,北京大学戴志飞教授课题组直接制备了染料吲哚菁绿(ICG)的J聚集体并探讨了其在肿瘤的光声成像和光热治疗方面的应用。ICG是唯一被美国食品和药物管理局(FDA)批准的近红外(NIR)染料,多年来已被广泛用于成像和治疗研究,其生物安全性已得到了充分地验证,因此,相对于IR825等染料,对ICG的J聚集体的制备和应用研究具有更为现实的意义。但是,其所开发的直接制备ICG J聚集体的方法尚存在制备时间长、体内稳定性差、后续多功能化修饰困难等问题,且该方法的产率并不理想。
综上,现有技术中制备ICG J聚集体的方法还存在上述一系列缺点,因此,开发出一种确保染料高效、完全形成J聚集,且制备得到的J聚集体稳定性好、便于功能化修饰的方法是非常有意义的,而且这将对大大促进染料J聚集体在生物医学领域的进一步应用,具有重要的临床意义。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种制备染料J聚集体的新方法,具体提供一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束及其制备方法和应用。该复合纳米胶束中包载的染料J聚集体具有良好的热稳定性、光稳定性及生物环境中的稳定性;该包载染料J聚集体的复合纳米胶束便于实现进一步修饰,使得染料J聚集体可以附加更多的功能;该制备方法可以使低浓度的染料在较短时间内高产率地形成J聚集体,且无需长时间加热或透析等操作。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
一方面,本发明提供一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束,所述复合纳米胶束包括两亲性聚合物载体和包载于其中的染料J聚体;所述两亲性聚合物为亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物;所述染料为水溶性的双亲性染料。
本发明所涉及的复合纳米胶束不仅可以使染料以J聚体的形式位于胶束内部,且此染料J聚集体具有突出的结构稳定性,即具有良好的热稳定性、光稳定性及生物环境中的稳定性;该包载有染料J聚集体的复合纳米胶束具有活性反应基团,便于实现进一步修饰,可以赋予染料J聚集体更多的功能;同时,该包载有染料J聚集体的复合纳米胶束也可以实现药物的包载。
优选地,所述两亲性聚合物的疏水段包括二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、1-棕榈酰基-2-油酰基基磷脂酰乙醇胺、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯或聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合,所述至少两种的组合例如二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺和1-棕榈酰基-2-油酰基基磷脂酰乙醇胺的组合、聚乳酸和聚羟基乙酸的组合、聚己内酯和聚苯乙烯的组合等。
优选地,所述两亲性聚合物的亲水段包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种或至少两种的组合,所述至少两种的组合例如聚乙二醇和聚乙烯醇的组合、聚乙烯吡咯烷酮和甲基纤维素的组合、甲基纤维素和羟乙基纤维素的组合等。
优选地,所述带电基团包括氨基、叶酸基团、羧基、磺酸基或磷酸基。
优选地,所述双亲性染料包括吲哚菁绿、新吲哚菁绿、IR783、吲哚方酸菁或3,3,3',3'-四甲基-1,1'-双(4-磺丁基)吲哚碳菁钠中的任意一种或至少两种的组合,所述至少两种的组合例如吲哚菁绿和新吲哚菁绿的组合、IR783和吲哚方酸菁的组合等。
但本发明所述双亲性染料不仅限于上述所列染料的类型,满足水溶性并具备两亲性结构的染料均在本发明的保护范围内。
所述吲哚菁绿、新吲哚菁绿、IR783、吲哚方酸菁和3,3,3',3'-四甲基-1,1'-双(4-磺丁基)吲哚碳菁钠的化学结构式如下所示:
另一方面,本发明提供一种如上所述的复合纳米胶束的制备方法,所述制备方法为:以亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物为模板,诱导水溶性的双亲性染料发生J聚集,最终形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束。
优选地,所述制备方法为:将水溶性的双亲性染料和亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物共溶于水溶液中,搅拌形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束。
本发明还提供了一种使染料生成J聚集体的新方法,该制备方法不受染料浓度的限制,其可以使质量浓度仅为0.01mg/mL的染料在较短时间内高产率地形成J聚集体,且无需长时间加热或透析等操作;使用该方法制备得到的染料J聚集体位于胶束内部,具有突出的结构稳定性,即具有良好的热稳定性、光稳定性及生物环境中的稳定性;使用该方法制备得到的包载有染料J聚集体的复合纳米胶束具有活性反应基团,便于实现进一步修饰,可以赋予染料J聚集体更多的功能;使用该方法制备得到的包载有染料J聚集体的复合纳米胶束可以实现药物的包载。
优选地,所述搅拌是指在0-50℃下进行搅拌,例如0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、30℃、40℃或50℃。
优选地,所述搅拌的时间为12-50h,例如12h、15h、20h、25h、30h、35h、40h、45h、48h或50h。
优选地,所述搅拌是指先在50-100℃下(例如50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等)进行第一次搅拌,再在0-50℃下(0℃、10℃、20℃、30℃、40℃或50℃等)进行第二次搅拌。
与搅拌一直在0-50℃下进行的方式相比,先在较高温度下即加热条件下进行搅拌,再在较低温度下进行搅拌的方式能使制备染料J聚集体的进程加快。
优选地,所述第一次搅拌的时间为10-20min,例如10min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或20min等。
优选地,所述第二次搅拌的时间为6-10h,例如6h、7h、8h、9h或10h等。
优选地,所述水溶液包括pH值为1.0-11.0的水溶液。
水溶液的pH值也是影响制备进程速度的重要因素,对于吲哚菁绿等染料,当pH值选择在1.0-6.5(即酸性环境)时,能使制备进程加快。
优选地,所述双亲性染料在水溶液中的质量浓度为0.01-1.5mg/mL,例如0.01mg/mL、0.02mg/mL、0.05mg/mL、0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.4mg/mL、0.5mg/mL、0.8mg/mL、1.0mg/mL、1.2mg/mL或1.5mg/mL等。
现有技术中制备染料J聚集体的方法大多需要原料染料有较高的浓度(1.5-5mg/mL),而本发明所述的方法对浓度几乎没有依赖性,较低的染料浓度(例如0.01mg/mL)也能实现形成J聚集体。
优选地,所述双亲性染料与两亲性聚合物的质量比为1:10-10:1,例如1:10、1:5、2:5、1:1、1:2、1:4、1:5、1:7、1:8或1:10等。
所述双亲性染料与两亲性聚合物的质量比特定选择在1:10-10:1的范围内,若超过10:1,则不能形成J聚集体;若不及1:10,则形成J聚集体产率低。
优选地,所述形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束后对其进行功能化修饰。
优选地,所述功能化修饰的方法为:将功能性分子与复合纳米胶束末端的功能性带电基团进行偶联反应最终实现接枝。
因利用本发明所述方法制备得到的复合纳米胶束具有活性反应基团(两亲性聚合物中的带电基团),可以根据实际应用需要将各种功能性分子通过偶联反应接枝到复合纳米胶束上。
优选地,所述偶联反应的类型包括酰胺化反应、酯化反应或点击化学反应。
优选地,所述形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束后对其进行药物包载。
本发明可根据实际应用需要将各种药物包载于复合胶束内部,例如疏水性药物通过与两亲性聚合物疏水段的疏水作用被包载于胶束内部;例如带电荷药物可以通过静电吸附作用被包载于胶束内部。
再一方面,本发明提供一种如上所述的包载染料J聚集体的复合纳米胶束作为光热治疗剂和/或荧光探针的应用。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
本发明所涉及的包载染料J聚集体的复合纳米胶束不仅可以使染料以J聚体的形式位于胶束内部,且此染料J聚集体具有突出的结构稳定性,即具有良好的热稳定性、光稳定性及生物环境中的稳定性;该包载有染料J聚集体的复合纳米胶束具有活性反应基团,便于实现进一步修饰,可以赋予染料J聚集体更多的功能;同时,该包载有染料J聚集体的复合纳米胶束也可以实现药物的包载。
本发明所涉及的制备方法不受染料浓度的限制,其可以使质量浓度仅为0.01mg/mL的染料在较短时间内高产率地形成J聚集体,且无需长时间加热或透析等操作。同时,该制备方法具有一定的通用性,其中,两亲性聚合物、染料、功能分子和药物的选取可优选选择经过FDA认证的分子或已进入临床应用的分子,从而保证制备得到的产品具有良好的生物安全性。
附图说明
图1是实施例1制备DSPE-PEG@ICG-J-1时在不同时间点的吸收光谱图;
图2是实施例2制备DSPE-PEG@ICG-J-2时在不同时间点的吸收光谱图;
图3是实施例3制备DSPE-PEG@ICG-J-3时在不同时间点的吸收光谱图;
图4是DSPE-PEG@ICG-J-1的透射电镜图;
图5是DSPE-PEG@ICG-J-2的透射电镜图;
图6是DSPE-PEG@ICG-J-3的透射电镜图;
图7是DSPE-PEG@ICG-J-1的动态光散射结果图;
图8是DSPE-PEG2000-HN2胶束、纯ICG J聚集体和DSPE-PEG@ICG-J-1的1H NMR表征结果图;
图9是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J光热转换效率评价结果图;
图10是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J光热转换稳定性评价结果图;
图11是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J热稳定性和酸碱稳定性评价结果图;
图12是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J光稳定性评价结果图;
图13是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J在10%胎牛血清(FBS)中的稳定性评价结果图;
图14是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J在细胞环境内的稳定性评价结果图;
图15是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J和ICG的荧光光谱图;
图16是实施例6中DSPE-PEG@ICG-J在生物体内的稳定性评价结果图;
图17是实施例7中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的透射电镜图;
图18是实施例7中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的动态光散射结果图;
图19是实施例8中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的吸收光谱图;
图20是实施例8中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的光热转换效率评价结果图;
图21是实施例8中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的光热转换稳定性评价结果图;
图22是实施例8中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的细胞环境内的稳定性评价结果图;
图23是实施例8中DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的生物体内的稳定性评价结果图;
图24是实施例8中DSPE-PEG@ICG-J、DSPE-PEG-1411@ICG-J和DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的光声成像性能检测结果图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种诱导染料吲哚菁绿(ICG)发生J聚集的方法,即制备一种包载ICG J聚集体的复合纳米胶束,其具体制备方法为:
将染料ICG(0.05mg/mL)和DSPE-PEG2000-HN2(0.1mg/mL)共溶于pH值为7.5的超纯水中并在25℃下搅拌48h,得到所述包载染料J聚集体的复合纳米胶束,用DSPE-PEG@ICG-J-1表示,对所得DSPE-PEG@ICG-J-1进行超滤浓缩后在4℃下避光保存。
对上述搅拌过程中不同时间点的溶液体系进行吸收光谱的检测,结果如图1所示:可见在12h时ICG已大部分转化为J聚集体,随着搅拌时间延长,J聚集体的比例也更高。
实施例2
本实施例提供一种诱导染料ICG发生J聚集的方法,即制备一种包载ICG J聚集体的复合纳米胶束,其具体制备方法为:
将染料ICG(0.5mg/mL)和DSPE-PEG2000-HN2(0.5mg/mL)共溶于pH值为8.5的超纯水中,先在80℃下搅拌15min,再在25℃下搅拌8h,得到所述包载染料J聚集体的复合纳米胶束,用DSPE-PEG@ICG-J-2表示,对所得DSPE-PEG@ICG-J-2进行超滤浓缩后在4℃下避光保存。
对上述搅拌过程中不同时间点的溶液体系进行吸收光谱的检测,结果如图2所示:可见在8h时ICG已基本转化为J聚集体。
实施例3
本实施例提供一种诱导染料ICG发生J聚集的方法,即制备一种包载ICG J聚集体的复合纳米胶束,其具体制备方法为:
将染料ICG(1mg/mL)和DSPE-PEG2000-HN2(0.5mg/mL)共溶于pH值为4.0的磷酸盐缓冲液中,在25℃下搅拌8h,得到所述包载染料J聚集体的复合纳米胶束,用DSPE-PEG@ICG-J-3表示,对所得DSPE-PEG@ICG-J-3进行超滤浓缩后在4℃下避光保存。
对上述搅拌过程中8h时的溶液体系进行吸收光谱的检测,结果如图3所示:可见在8h时ICG已基本转化为J聚集体。
实施例4
本实施例对实施例1-3制备的DSPE-PEG@ICG-J用透射电镜进行观察,结果如图4-6所示:图中结果表明实施例1-3制得的DSPE-PEG@ICG-J均呈球状的胶束结构。对DSPE-PEG@ICG-J-1进行动态光散射实验(DLS),结果如图7所示:结果表明DSPE-PEG@ICG-J-1的平均粒径在35nm左右。且实施例1-3所得的产品的DLS表征结果几乎是一致的。
实施例5
本实施例探究DSPE-PEG@ICG-J中的ICG J聚集体在复合胶束中的位置,具体方法为:
首先制备空白DSPE-PEG2000-HN2胶束和纯ICG J聚集体。空白DSPE-PEG2000-HN2胶束的制备方法为将DSPE-PEG2000-HN2直接溶于超纯水中,超声10min即可得;纯ICG J聚集体通过将1.5mg/mL的ICG水溶液在65℃水浴条件下放置22h即可得到。
对DSPE-PEG2000-HN2胶束、纯ICG J聚集体和DSPE-PEG@ICG-J-1进行1H NMR表征,结果如图8所示(A图为DSPE-PEG2000-HN2的化学结构式、B图为空白DSPE-PEG2000-HN2胶束的1H NMR图、C图为DSPE-PEG@ICG-J-1的1H NMR图、D图为纯ICG J聚集体的1H NMR图):DSPE-PEG@ICG-J-1中的ICG J聚集体特征峰、PEG特征峰和DSPE特征峰均发生了向高场方向移动的现象,且PEG和DSPE特征峰(图中a为PEG特征峰,b、c为DSPE特征峰;a’为变化后的PEG特征峰,b’、c’为变化后的DSPE特征峰;)均变得低矮,这是典型的主客体组装现象,说明ICG J聚集体存在的位置是在胶束内部。
实施例6
本实施例探究DSPE-PEG@ICG-J的各项稳定性,DSPE-PEG@ICG-J的吸收光谱的改变可以反映其稳定性,若吸收光谱无变化或变化微弱,即说明其稳定性良好。
(1)光热转换效率评价,具体方法为:将实施例1制得的含50μg/mL ICG的DSPE-PEG@ICG-J-1水溶液用880nm激光照射一定时间,记录照射过程中溶液体系温度的变化。与相同当量浓度的ICG水溶液在相同功率密度的808nm激光照射下的温度变化情况相比较。
结果如图9所示:在880nm激光(0.8W/cm)照射下,DSPE-PEG@ICG-J表现出了比ICG分子更好的光热转换效率,这与已报道的纯ICG J聚集体的情况一致,说明本发明所提出的方法并未削弱ICG J聚集体的光热转换功能,而是有所增强。
(2)光热转换稳定性评价,具体方法为:在进行完上述光热转换效率检测的试验后,关闭激光器,使溶液体系回到室温,再打开激光器进行光照同样时间。该过程重复5次,观察每次重复中溶液体系的升温程度是否一致。一致则说明光热稳定性良好,逐次下降则说明光热稳定性欠佳。
结果如图10所示:在880nm激光(0.8W/cm)照射下,相对808nm激光(0.8W/cm)照射ICG分子,DSPE-PEG@ICG-J表现出了良好的光热转换稳定性。
(3)热稳定性和酸碱稳定性评价,具体方法为:将实施例2制得的DSPE-PEG@ICG-J-2溶液在80℃加热孵育24h或在不同pH值的磷酸缓冲液中搅拌24h,之后检测其吸收谱,在895nm处的吸收峰无明显减弱,同时光谱其他位置没有产生明显的新峰,即可认为稳定性良好。
结果如图11所示:在80℃加热孵育24h或在不同pH值的磷酸缓冲液中搅拌24h后,DSPE-PEG@ICG-J-2吸收谱无明显变化,说明DSPE-PEG@ICG-J表现出了良好的热稳定性和酸碱稳定性。
(4)光稳定性评价,具体方法为:将实施例3制得的DSPE-PEG@ICG-J-3和ICG分子分别在880nm激光(0.8W/cm)和808nm激光(0.8W/cm)下照射10min,检测DSPE-PEG@ICG-J-3和ICG分子在光照前后的吸收光谱图。
结果如图12所示(a为ICG分子在光照前和光照后的光谱图,b为DSPE-PEG@ICG-J在光照前和光照后的光谱图):ICG分子吸收光谱在光照前后有明显变化,而DSPE-PEG@ICG-J吸收光谱没有明显改变,说明其表现出了良好的光稳定性。
(5)10%胎牛血清(FBS)中的稳定性评价,具体方法为:将实施例2制得的DSPE-PEG@ICG-J-2在10%胎牛血清中孵育24h,检测DSPE-PEG@ICG-J-2在加入前后的吸收光谱。
结果如图13所示:DSPE-PEG@ICG-J吸收光谱在加入FBS之前和之后无明显变化,说明其在FBS中具有良好的稳定性。
(6)细胞环境内的稳定性评价,具体方法为:将实施例1制得的DSPE-PEG@ICG-J-1与人肺癌A549细胞共培养12h,洗涤除去未进入细胞的DSPE-PEG@ICG-J-1,消化并重悬细胞并测吸收光谱。
结果如图14所示:DSPE-PEG@ICG-J吸收光谱在与细胞共培养之前和之后无明显变化,说明其在细胞环境内的稳定性很好。
(7)生物体内的稳定性评价。图15(a)为ICG分子的荧光图,(b)为DSPE-PEG@ICG-J的荧光图:将ICG和DSPE-PEG@ICG-J-1溶于水,分别以808nm和880nm激光作为激发波长,由荧光光谱仪记录可得本荧光光谱。由图15可见,DSPE-PEG@ICG-J-1中的ICG荧光是被淬灭的,而自由的ICG分子荧光很强。即是说,DSPE-PEG@ICG-J本身无荧光,但若在生物体内解体为ICG分子,则可检测到ICG的荧光。
本实验具体方法为:将实施例1制得的DSPE-PEG@ICG-J-1通过尾静脉注射注入小鼠(BALB/c-Nude小鼠)体内,以相同当量浓度的ICG分子为参照,通过小动物成像系统检测ICG荧光。
结果如图16所示(a为注射0h时的荧光图、b为注射2h时的荧光图、c为注射4h时的荧光图、d为注射8h时的荧光图、e为注射12h时的荧光图、f为注射24h时的荧光图,左边小鼠为注射DSPE-PEG@ICG-J-1的小鼠、右边小鼠为注射ICG分子的小鼠):在24h内,被DSPE-PEG@ICG-J-1注射的小鼠无明显荧光,而被ICG分子注射的小鼠荧光明显,这说明在生物体内,DSPE-PEG@ICG-J可以保持良好的结构稳定性。
实施例7
本实施例实施例1制备得到的包载染料J聚集体的复合纳米胶束进行进一步的修饰,其具体操作方法为:
(1)对胶束外表面进行功能分子(羧基化的DNA适配体AS1411)的共价接枝:取1.0mL DSPE-PEG@ICG-J-1溶液(1.5mg/mL),0.3mL EDC溶液(1.5M),0.3mL NHS溶液(1.5M)和50μL AS1411-COOH溶液(200μM)在含有2.0M NaCl的2.5mL MES缓冲液(0.5M,pH 6.75)中混合并在30℃下搅拌3小时,超滤以除去小分子和未反应的AS1411适配体,最后得到的产物用DSPE-PEG-1411@ICG-J表示。
通过荧光分光光度法得到DSPE-PEG@ICG-J表面的AS1411接枝量为114μmol/g。
(2)药物的负载:由于上述DSPE-PEG@ICG-J-1中的ICG聚集体的存在,使得复合胶束表面带负电荷,因此可以通过静电相互作用负载药物。此处使用带正电荷的盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物进行负载。将0.2mL DOX溶液(4.0mg/mL)与0.5mL DSPE-PEG-1411@ICG-J(1.5mg/mL)混合并在37℃下振荡12小时,之后通过超滤纯化产物。通过荧光分光光度法测得DOX负载量为每克DSPE-PEG@ICG-J含0.2g。将最终制得的纳米粒子命名为DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX。
对制得的DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX进行电镜实验,结果如图17所示,图中显示其依然保有胶束结构,DLS检测结果如图18所示:显示其水合粒径增大到48.4nm。
实施例8
本实施例探究实施例7制得的DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的各项性质是否与修饰前的胶束一致,具体内容如下:
(1)检测DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的吸收光谱,如图19所示:DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX中的ICG J聚集体的特征吸收峰保持良好,证明接枝与负载过程未影响其中的染料J聚集体。
(2)光热转换效率评价,具体方法与实施例6中的方法一致。
结果如图20所示:DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX在修饰后的光热转换效率与修饰前基本一致,也有良好的光热转换效率。
(3)光热转换稳定性评价,具体方法与实施例6中的方法一致。
结果如图21所示:DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX在修饰后的光热转换稳定性与修饰前基本一致,也有良好的光热转换稳定性。
(4)细胞环境内的稳定性评价,具体方法与实施例6中的方法一致。
结果如图22所示:DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX在修饰后在细胞环境内的稳定性与修饰前基本一致,也有良好的细胞环境内的稳定性。
(5)生物体内的稳定性评价,具体方法与实施例6中的方法一致。
结果如图23所示(a为注射0h时的荧光图、b为注射2h时的荧光图、c为注射4h时的荧光图、d为注射8h时的荧光图、e为注射12h时的荧光图、f为注射24h时的荧光图):在24h内,被DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX注射的小鼠在0h、2h、4h、8h、12h、24h后无明显荧光,这说明在生物体内,DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX可以保持良好的结构稳定性。
(6)评价内容:DSPE-PEG@ICG-J,DSPE-PEG-1411@ICG-J和DSPE-PEG-1411@ICG-J/DOX的光声成像性能检测,具体方法:以ICG当量浓度为准,分别制备浓度为20、40、60、80、100μg/mL的上述三种纳米粒子并置于本身无光声信号的胶管内,之后用光声成像设备在相同条件下进行光声成像,记录所得光声信号强度,并建立光声信号强度(PA强度)与ICG当量浓度的关系图。
结果如图24所示:三种纳米粒子的光声信号均随着所含ICG浓度的升高而线性升高,且在相同浓度下,三种纳米粒子的光声信号强度一致。这首先说明三种纳米粒子均具有良好的光声成像能力,其次说明了AS1411适配体和DOX的添加并未影响DSPE-PEG@ICG-J的光声成像能力。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束及其制备方法和应用,但本发明并不局限于上述实施例,即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (10)
1.一种包载染料J聚集体的复合纳米胶束,其特征在于,所述复合纳米胶束包括两亲性聚合物载体和包载于其中的染料J聚体;所述两亲性聚合物为亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物;所述染料为水溶性的双亲性染料。
2.如权利要求1所述的复合纳米胶束,其特征在于,所述两亲性聚合物的疏水段包括二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺、1-棕榈酰基-2-油酰基基磷脂酰乙醇胺、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯或聚苯乙烯中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述两亲性聚合物的亲水段包括聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素或羟乙基纤维素中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述带电基团包括氨基、叶酸基团、羧基、磺酸基或磷酸基。
3.如权利要求1或2所述的复合纳米胶束,其特征在于,所述双亲性染料包括吲哚菁绿、新吲哚菁绿、IR783、吲哚方酸菁或3,3,3',3'-四甲基-1,1'-双(4-磺丁基)吲哚碳菁钠中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求1-3中任一项所述的复合纳米胶束的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:以亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物为模板,诱导水溶性的双亲性染料发生J聚集,最终形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束。
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法为:将水溶性的双亲性染料和亲水段末端具有带电基团的两亲性聚合物共溶于水溶液中,搅拌形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束。
6.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌是指在0-50℃下进行搅拌;
优选地,所述搅拌的时间为12-50h。
7.如权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌是指先在50-100℃下进行第一次搅拌,再在0-50℃下进行第二次搅拌;
优选地,所述第一次搅拌的时间为10-20min;
优选地,所述第二次搅拌的时间为6-10h。
8.如权利要求5-7中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述水溶液包括pH值为1.0-11.0的水溶液;
优选地,所述双亲性染料在水溶液中的质量浓度为0.01-1.5mg/mL;
优选地,所述双亲性染料与两亲性聚合物的质量比为1:10-10:1。
9.如权利要求4-8中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束后对其进行功能化修饰;
优选地,所述功能化修饰的方法为:将功能性分子与复合纳米胶束末端的功能性带电基团进行偶联反应最终实现接枝;
优选地,所述偶联反应的类型包括酰胺化反应、酯化反应或点击化学反应;
优选地,所述形成包载染料J聚集体的复合纳米胶束后对其进行药物包载。
10.如权利要求1-3中任一项所述的包载染料J聚集体的复合纳米胶束作为光热治疗剂和/或荧光探针的应用。
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