CN112089838B - 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用 - Google Patents

肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112089838B
CN112089838B CN202011024217.8A CN202011024217A CN112089838B CN 112089838 B CN112089838 B CN 112089838B CN 202011024217 A CN202011024217 A CN 202011024217A CN 112089838 B CN112089838 B CN 112089838B
Authority
CN
China
Prior art keywords
black phosphorus
nanogel
solution
tumor microenvironment
glucan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011024217.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112089838A (zh
Inventor
张晗
赵军
罗小玲
王灏
张家宜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Taiwell Biotechnology Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Taiwell Biotechnology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Taiwell Biotechnology Co ltd filed Critical Shenzhen Taiwell Biotechnology Co ltd
Priority to CN202011024217.8A priority Critical patent/CN112089838B/zh
Publication of CN112089838A publication Critical patent/CN112089838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112089838B publication Critical patent/CN112089838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K41/00—Medicinal preparations obtained by treating materials with wave energy or particle radiation ; Therapies using these preparations
    • A61K41/0052—Thermotherapy; Hyperthermia; Magnetic induction; Induction heating therapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/335—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • A61K31/337—Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin having four-membered rings, e.g. taxol
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/47—Quinolines; Isoquinolines
    • A61K31/475—Quinolines; Isoquinolines having an indole ring, e.g. yohimbine, reserpine, strychnine, vinblastine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7034—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
    • A61K31/704—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin attached to a condensed carbocyclic ring system, e.g. sennosides, thiocolchicosides, escin, daunorubicin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7048—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having oxygen as a ring hetero atom, e.g. leucoglucosan, hesperidin, erythromycin, nystatin, digitoxin or digoxin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7052—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
    • A61K31/706—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
    • A61K31/7064—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines
    • A61K31/7068—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines having oxo groups directly attached to the pyrimidine ring, e.g. cytidine, cytidylic acid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04—Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/14—Peptides containing saccharide radicals; Derivatives thereof, e.g. bleomycin, phleomycin, muramylpeptides or vancomycin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/32—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. carbomers, poly(meth)acrylates, or polyvinyl pyrrolidone
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/36—Polysaccharides; Derivatives thereof, e.g. gums, starch, alginate, dextrin, hyaluronic acid, chitosan, inulin, agar or pectin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/06—Ointments; Bases therefor; Other semi-solid forms, e.g. creams, sticks, gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00—Antineoplastic agents

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

本发明提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，包括葡聚糖‑聚丙烯酸酯纳米凝胶载体以及包裹于所述葡聚糖‑聚丙烯酸酯纳米凝胶载体内的黑磷纳米材料和抗癌药物；所述肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的流体力学直径小于等于400nm。本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物具有粒径均一、稳定性好、光热性能优异等优点，具有较好的生物相容性，体外抗肿瘤效果比非肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物好，在癌症的光热‑化疗联合治疗领域具有广阔的应用前景。本发明还提供了肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法和应用。

Description

肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及生物纳米医药技术领域，具体涉及一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，本发明还涉及该肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法及该肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在制备抗肿瘤药物上的应用。
背景技术
近年来，光热治疗由于具有非侵袭、高效、过程简便、恢复快和并发症少等优点，已经成为最具前景的癌症治疗方法之一。常见的光热材料由于具有较差的水溶性、降解性及长期生物安全性，较低的组织透过力和光热转换效率等缺点，不能满足临床需求(Biomaterials 2018,155,217，Chem Soc Rev 2018,47,2280)。此外，常用的无机光热材料(二氧化钛、二氧化硅及金纳米颗粒等)被证实具有促进肿瘤细胞转移的能力(NatureNanotech 2019,14,279)。因此，发展一种能够克服上述缺点，即毒性小且光学性能良好的材料是生物医疗领域的研究热点。
黑磷作为一种新型的二维材料，是一种理想的光热材料，由于具有较强的近红外吸收，良好的生物相容性，生物可降解性，优异的光热转化性能，逐步应用于生物医药领域。尽管黑磷纳米载体在肿瘤光热及光热-化疗治疗中的应用取得一定的研究成果，但刺激响应纳米材料体系的种类及功能性仍然比较单一，黑磷及黑磷纳米药物载体材料的设计及合成等方面均存在一定的不足，例如，黑磷具有较差的靶向性和稳定性，纯的黑磷材料在水溶液中极易发生分解，且其表面难以修饰，对非离子型药物负载率低等。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，本发明还提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，本发明还提供了该肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在制备抗肿瘤药物上的应用，以解决现有抗肿瘤药物种类及功能单一，黑磷及黑磷纳米药物载体易降解且难以进行表面修饰，非离子型药物负载率低等缺陷。
第一方面，本发明提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，包括葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体以及包裹于所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体内的黑磷纳米材料和抗癌药物；
所述肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的流体力学直径小于等于400nm。
本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物包括葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体以及包裹于所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体内的黑磷纳米材料和抗癌药物。其中葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体在还原性肿瘤微环境可降解，进而促进黑磷纳米材料和抗癌药物在肿瘤部位进行靶向释放，起到靶向抗肿瘤的作用。本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物通过引入纳米凝胶，克服黑磷难以功能化及稳定性差的问题，利用凝胶内部限域及配位化学原理，实现药物的高效负载，并且协同增强黑磷载药率。另外，本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物具有粒径均一、稳定性好、光热性能优异等优点，具有较好的生物相容性，体外抗肿瘤效果比非肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物好，在癌症的光热-化疗联合治疗领域具有广阔的应用前景。
优选的，所述黑磷纳米材料的粒径小于等于30nm。
优选的，所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体中的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
优选的，所述抗癌药物为阿霉素、盐酸阿霉素、表阿霉素、吡喃阿霉素、柔红霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、长春新碱、卡培他滨和博来霉素中的至少一种。
第二方面，本发明还提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，包括以下步骤：
制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液:提供葡聚糖水溶液、引发剂水溶液、交联剂的二甲基亚砜溶液和丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，在惰性气体保护下，向所述葡聚糖水溶液中加入所述引发剂水溶液，搅拌并调节pH至酸性，再向所述葡聚糖水溶液中加入丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，搅拌混匀后，最后向所述葡聚糖水溶液中加入所述交联剂的二甲基亚砜溶液，搅拌反应4～24h后透析，制得葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液；
制备黑磷纳米颗粒溶液：提供黑磷粉末并分散于预剥离分散液中，得到黑磷的预剥离分散系，对黑磷的预剥离分散系进行探头冰浴超声处理，离心收集上清液，制得黑磷纳米颗粒溶液；
制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物：取葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液并向其中滴加黑磷纳米颗粒溶液，搅拌5～24h后，再向所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液中添加抗癌药物，避光搅拌8～72h，经过透析纯化或者离心纯化，制得肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法包括三个步骤，分别是制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤、制备黑磷纳米颗粒溶液步骤和制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。该肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法具有制备方法简单、高效、可用于大规模工业化生产等优点，所得载体水溶液浓度可高达40mg/mL，产量高，成本低廉，制得的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物粒径均一、稳定性好。
优选的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述引发剂水溶液中的引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾和过氧化氢中的至少一种。
优选的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述交联剂的二甲基亚砜溶液中的交联剂为二烯丙基二硫醚和双(2-甲基丙烯酰氧基乙基)二硫醚中的至少一种。
优选的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液中的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
优选的，在制备黑磷纳米颗粒溶液步骤中，离心收集上清液采用10000～13000r/min的转速离心10～20min。
优选的，在制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物步骤中，所述透析纯化为采用截留分子量14000Da的透析袋进行透析纯化，所述离心纯化为10000～18000r/min离心10～20min后收集沉淀。
第三方面，本发明还提供了一种如本发明第一方面所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在制备抗肿瘤药物上的应用。
本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物具有粒径均一、稳定性好、光热性能优异等特点，还具有较好的生物相容性，该肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的体外抗肿瘤效果比非肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的体外抗肿瘤效果好，在癌症的光热-化疗联合治疗领域具有广阔的应用前景。
本发明的优点将会在下面的说明书中部分阐明，一部分根据说明书是显而易见的，或者可以通过本发明实施例的实施而获知。
附图说明
为更清楚地阐述本发明的内容，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
图1为实施例1制备的葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体的粒径及粒径分布图；
图2为实施例1制备的葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体的透射电镜图；
图3为实施例1制备的黑磷纳米颗粒的透射电镜图；
图4为实施例1制备的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的粒径及粒径分布图；
图5为实施例1制备的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的透射电镜图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
第一方面，本发明提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，包括葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体以及包裹于所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体内的黑磷纳米材料和抗癌药物；
所述肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的流体力学直径小于等于400nm。
进一步的，黑磷纳米材料的粒径小于等于30nm。更进一步的，黑磷纳米材料的粒径为2～5nm。例如黑磷纳米材料的粒径可以是5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm。
进一步的，葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体中的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
进一步的，抗癌药物为阿霉素、盐酸阿霉素、表阿霉素、吡喃阿霉素、柔红霉素、紫杉醇、多西紫杉醇、长春新碱、卡培他滨和博来霉素中的至少一种。
第二方面，本发明还提供了一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，包括以下步骤：
制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液:提供葡聚糖水溶液、引发剂水溶液、交联剂的二甲基亚砜溶液和丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，在惰性气体保护下，向所述葡聚糖水溶液中加入所述引发剂水溶液，搅拌并调节pH至酸性，再向所述葡聚糖水溶液中加入丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，搅拌混匀后，最后向所述葡聚糖水溶液中加入所述交联剂的二甲基亚砜溶液，搅拌反应4～24h后透析，制得葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液；
制备黑磷纳米颗粒溶液：提供黑磷粉末并分散于预剥离分散液中，得到黑磷的预剥离分散系，对黑磷的预剥离分散系进行探头冰浴超声处理，离心收集上清液，制得黑磷纳米颗粒溶液；
制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物：取葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液并向其中滴加黑磷纳米颗粒溶液，搅拌5～24h后，再向所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液中添加抗癌药物，避光搅拌8～72h，经过透析纯化或者离心纯化，制得肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
进一步的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，葡聚糖水溶液中葡聚糖的分子量为30000～50000Da，具体可以是30000Da、40000Da或者50000Da。
进一步的，葡聚糖水溶液的浓度可以是10～100mg/ml，具体可以是10mg/ml、20mg/ml、30mg/ml、40mg/ml、50mg/ml、60mg/ml、80mg/ml或者100mg/ml。
进一步的，交联剂的二甲基亚砜溶液的浓度可以为100～500mg/ml，具体可以是100mg/ml、200mg/ml、300mg/ml、400mg/ml或者500mg/ml。
进一步的，丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液的体积分数可以为5％～50％，具体可以是5％、10％、20％、30％、40％、50％。
进一步的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，葡聚糖、引发剂、交联剂和丙烯酸酯单体的质量之比为150:50～100:10～20:50～150。更进一步的，葡聚糖、引发剂、交联剂和丙烯酸酯单体的质量之比为150:67:14:124。
进一步的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，引发剂水溶液中的引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾和过氧化氢中的至少一种。更进一步的，引发剂水溶液中的引发剂为硝酸铈铵。
进一步的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，交联剂的二甲基亚砜溶液中的交联剂为二烯丙基二硫醚和双(2-甲基丙烯酰氧基乙基)二硫醚中的至少一种。更进一步的，交联剂的二甲基亚砜溶液中的交联剂为二烯丙基二硫醚。
进一步的，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液中的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。更进一步的，丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液中的丙烯酸酯单体为丙烯酸缩水甘油酯。
进一步的，在制备黑磷纳米颗粒溶液步骤中，离心收集上清液采用10000～13000r/min的转速离心10～20min。更进一步的，离心收集上清液采用12000r/min的转速离心20min。
进一步的，在制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物步骤中，透析纯化为采用截留分子量14000Da的透析袋进行透析纯化。亦或是，所述离心纯化为10000～18000r/min离心10～20min后收集沉淀。
以下通过具体的实施例详细说明本发明肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法以及制得的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
实施例1
肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，包括以下步骤：
原料准备：将1.5克葡聚糖(分子量为40,000Da)溶于30毫升水，搅拌直至充分溶解，形成葡聚糖水溶液。将0.67克硝酸铈铵溶于水制备得到硝酸铈铵水溶液。将0.144克二烯丙基二硫醚交联剂溶于0.5毫升二甲亚砜溶液制备得到二烯丙基二硫醚的二甲基亚砜溶液。将0.75毫升丙烯酸甲酯单体溶于2.5毫升二甲基亚砜制备得到丙烯酸甲酯单体的二甲基亚砜溶液。
制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液：通氮气脱氧1小时，在氮气保护和均匀搅拌下向葡聚糖水溶液加入含有0.67克硝酸铈铵的水溶液，滴加稀硝酸溶液以调节pH至1，搅拌5分钟，加入丙烯酸甲酯单体的二甲基亚砜溶液，搅拌30分钟后，加入二烯丙基二硫醚的二甲基亚砜溶液，30℃下反应4小时。反应结束后，转入截留分子量为14,000Da的透析袋，在纯水中透析除去未反应的葡聚糖和丙烯酸甲酯单体等杂质，即得到葡聚糖-丙烯酸甲酯纳米凝胶载体水溶液。得到的纳米凝胶载体在水溶液浓度高达42mg/mL，颗粒分散性好，保存稳定性好。对制备的葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体进行粒径测试，如图1所示，动态光散射测试测得，常温下其流体力学直径为68nm，其PDI为0.73。表明本实施例制得的葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体粒径较均一，分布较窄。进一步对制备的葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体进行透射电镜表征，如图2所示，本实施例制得的葡聚糖-聚丙烯酸甲酯纳米凝胶载体形貌为近球形，在干态下粒径在10～40nm，比动态光散射测得的粒径小，这属于正常现象，这是由于凝胶高含水量的特性导致的。
制备黑磷纳米颗粒溶液：取0.5g块体黑磷并研磨成粉末状，再将粉末状黑磷分散于20mL异丙醇液体中。研磨过程中，加入异丙醇进行保护，能够防止其被氧化，然后用探头超声冰浴处理3天，再用12000转每分钟的速率离心20分钟，收集上清液备用。沉淀用异丙醇收集、分散，沉淀的分散液反复用探头超声及离心的方法收集上清液，最后得到黑磷纳米颗粒溶液。对制得的黑磷纳米颗粒进行透射电镜表征，如图3所示，检测得到黑磷纳米颗粒的粒径为2～5nm。
制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物：取葡聚糖-聚丙烯酸甲酯纳米凝胶载体水溶液20mL(浓度为1mg/mL)，将黑磷纳米颗粒溶液4mL(浓度为5mg/mL)滴入葡聚糖-聚丙烯酸甲酯纳米凝胶载体水溶液中，室温搅拌溶液12小时，然后加入抗癌药物盐酸阿霉素10mg，常温下避光搅拌反应24小时，反应结束。转入截留分子量为14,000Da的透析袋，透析后得到肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
对实施例1制得的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物进行粒径测试，如图4所示，动态光散射测得肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的平均流体力学直径为176nm，PDI为0.174，粒径分布较窄，粒径较均一，溶液中分散性好。进一步进行透射电镜表征，如图5所示，制得的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物形貌为近球形，在干态下粒径在200nm以下。肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中稳定性好，可保持一个月不发生沉淀。测得阿霉素的负载率19.6wt％，黑磷负载率约为35.2wt％，阿霉素负载效率可高达87％。
用808nm，1.0W cm-2激光照射5分钟后，测得50ug/mL肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物溶液的温度升至48℃。此外肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物溶液具有较好的生物相容性，浓度为50ug/mL时，HUVEC正常细胞的存活率可高达90％以上，用808nm，1.0W cm-2激光照射乳腺癌MCF-7细胞5分钟后，MCF-7细胞的存活率约为20％(MTT，24小时)，说明本实施例肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物能有效的杀死癌细胞，能够作为光热-药物化疗联合治疗剂。
实施例2
肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，包括以下步骤：
原料准备：将1.5克葡聚糖(分子量为40,000Da)溶于30毫升水，搅拌直至充分溶解，形成葡聚糖水溶液。将0.67克硝酸铈铵溶于水制备得到硝酸铈铵水溶液。将0.144克二烯丙基二硫醚溶于0.5毫升二甲亚砜溶液制备得到二烯丙基二硫醚的二甲基亚砜溶液。将1.224毫升丙烯酸缩水甘油酯单体溶于2.5毫升二甲基亚砜制备得到丙烯酸缩水甘油酯单体的二甲基亚砜溶液。
制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液：通氮气脱氧1小时，在氮气保护和均匀搅拌下向葡聚糖水溶液加入含有0.67克硝酸铈铵的水溶液，滴加稀硝酸溶液以调节pH至2，搅拌5分钟，加入丙烯酸缩水甘油酯单体的二甲基亚砜溶液，加入二烯丙基二硫醚的二甲基亚砜溶液，30℃下反应4小时。反应结束后，转入截留分子量为14,000Da的透析袋，在纯水中透析除去未反应的葡聚糖和丙烯酸缩水甘油酯单体等杂质，即得到葡聚糖-丙烯酸缩水甘油酯纳米凝胶载体水溶液。制得的葡聚糖-丙烯酸缩水甘油酯纳米凝胶载体在水溶液浓度高达40mg/mL，颗粒分散性好，保存稳定性好，常温下其流体力学直径在178nm。
制备黑磷纳米颗粒溶液：取0.5g块体黑磷并研磨成粉末状，再将粉末状黑磷分散于20mL乙醇液体中。研磨过程中，加入乙醇进行保护，防止其被氧化，然后用探头超声冰浴处理4天，然后用12000转每分钟的速率离心20分钟，收集上清液备用。沉淀用乙醇收集、分散，沉淀的分散液反复用探头超声及离心的方法收集上清液，最后得到黑磷纳米颗粒溶液。对制得的黑磷纳米颗粒进行透射电镜表征，检测得到黑磷纳米颗粒的粒径为5～10nm。
制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物：取葡聚糖-丙烯酸缩水甘油酯纳米凝胶载体溶液20mL(浓度为1mg/mL)，将黑磷溶液4mL(浓度为5mg/mL)滴入葡聚糖-丙烯酸缩水甘油酯纳米凝胶载体溶液中，室温搅拌溶液24小时，然后加入抗癌药物盐酸阿霉素10mg，常温下避光搅拌反应24小时，反应结束。转入截留分子量为14,000Da的透析袋，透析后得到肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
对实施例2制得的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物进行粒径测试，动态光散射测得肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的平均流体力学直径为279nm，PDI为0.241，粒径分布较窄，粒径较均一，溶液中分散性好。肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中稳定性好，可保持一个月不发生沉淀。测得阿霉素的负载率20.3wt％，黑磷负载率约为30.8wt％。用808nm，1.0W cm-2激光照射5分钟后，测得50ug/mL黑磷纳米凝胶药物体系溶液的温度升至46℃。此外，肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物溶液具有较好的生物相容性，浓度为50ug/m时，HUVEC正常细胞的存活率可高达90％以上。用808nm，1.0W cm-2激光照射5分钟后，乳腺癌MCF-7细胞的存活率为18％(MTT，24小时)。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，包括葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体以及包裹于所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体内的黑磷纳米材料和抗癌药物；
所述肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在水溶液中的流体力学直径小于等于400nm，所述黑磷纳米材料的粒径小于等于30 nm，所述抗癌药物为盐酸阿霉素；
所述肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物的制备方法，包括以下步骤：
制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液:提供葡聚糖水溶液、引发剂水溶液、交联剂的二甲基亚砜溶液和丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，在惰性气体保护下，向所述葡聚糖水溶液中加入所述引发剂水溶液，搅拌并调节pH至酸性，再向所述葡聚糖水溶液中加入丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液，搅拌混匀后，最后向所述葡聚糖水溶液中加入所述交联剂的二甲基亚砜溶液，搅拌反应4～24 h后透析，制得葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液；
制备黑磷纳米颗粒溶液：提供黑磷粉末并分散于预剥离分散液中，得到黑磷的预剥离分散系，对黑磷的预剥离分散系进行探头冰浴超声处理，离心收集上清液，制得黑磷纳米颗粒溶液；
制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物：取葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液并向其中滴加黑磷纳米颗粒溶液，搅拌5～24 h后，再向所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液中添加抗癌药物，避光搅拌8～72 h，经过透析纯化或者离心纯化，制得肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物。
2.如权利要求1所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，所述葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体中的丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
3.如权利要求1所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述引发剂水溶液中的引发剂为硝酸铈铵、过硫酸铵、过硫酸钾、高锰酸钾和过氧化氢中的至少一种。
4.如权利要求1所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述交联剂的二甲基亚砜溶液中的交联剂为二烯丙基二硫醚和双(2-甲基丙烯酰氧基乙基)二硫醚中的至少一种。
5.如权利要求1所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，在制备葡聚糖-聚丙烯酸酯纳米凝胶载体溶液步骤中，所述丙烯酸酯单体的二甲基亚砜溶液中的丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸叔丁酯和丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。
6.如权利要求1所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物，其特征在于，在制备黑磷纳米颗粒溶液步骤中，离心收集上清液采用10000～13000 r/min的转速离心10～20 min；
在制备肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物步骤中，所述透析纯化为采用截留分子量14000 Da的透析袋进行透析纯化，所述离心纯化为10000～18000 r/min离心10～20 min后收集沉淀。
7.如权利要求1-2任一项所述的肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物在制备抗肿瘤药物上的应用。
CN202011024217.8A 2020-09-25 2020-09-25 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用 Active CN112089838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011024217.8A CN112089838B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011024217.8A CN112089838B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112089838A CN112089838A (zh) 2020-12-18
CN112089838B true CN112089838B (zh) 2022-10-11

Family

ID=73756263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011024217.8A Active CN112089838B (zh) 2020-09-25 2020-09-25 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112089838B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113181421B (zh) * 2021-05-12 2022-11-15 广州贝奥吉因生物科技股份有限公司 一种具有抗菌和免疫调节功能的水凝胶伤口敷料及制备方法
CN114796491B (zh) * 2022-04-27 2023-01-31 中国药科大学 一种抗体修饰的抗肿瘤靶向递药与联合治疗系统及其制备方法和应用

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102161729B (zh) * 2011-02-25 2013-01-16 上海交通大学 水溶性多糖与疏水性单体形成纳米粒子的制备方法
CN105903031A (zh) * 2016-05-05 2016-08-31 上海交通大学 肿瘤微环境敏感的药物控释纳米体系的制备方法及其应用
CN106267204B (zh) * 2016-09-21 2019-08-27 中南大学 一种黑磷纳米片-抗肿瘤化合物的复合材料及其制备方法和应用
CN107007865A (zh) * 2017-05-05 2017-08-04 湖北大学 一种壳聚糖‑黑磷复合水凝胶及其制备方法
CN107936266B (zh) * 2017-11-15 2021-10-26 深圳大学 一种纤维素/黑磷纳米片复合水凝胶及其制备方法
CN107753949B (zh) * 2017-11-29 2020-10-16 深圳大学 黑磷纳米片、复合水凝胶及其制备方法与应用
CN107961213A (zh) * 2017-12-11 2018-04-27 张晗 一种基于黑磷的水凝胶近红外光可控释药系统及其制备方法
CN108653809B (zh) * 2018-05-23 2021-07-16 中山大学 一种基于黑磷和明胶的复合水凝胶及其在骨组织工程方面的应用
CN109568579B (zh) * 2018-12-03 2021-08-10 深圳大学 一种复合纳米诊疗剂及其制备方法与应用
CN109568608B (zh) * 2018-12-27 2022-08-30 上海交通大学医学院附属第九人民医院 一种多聚糖基纳米粒子造影剂及其制备方法
CN110063933B (zh) * 2019-04-15 2021-04-06 中国药科大学 一种葡聚糖基纳米凝胶及其制备方法和应用
CN111265714A (zh) * 2020-03-11 2020-06-12 四川大学 黒磷功能化的可注射水凝胶及其制备方法和应用
CN111494721A (zh) * 2020-04-17 2020-08-07 吉林大学 一种含黑磷纳米片的多功能骨填充材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112089838A (zh) 2020-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tian et al. Cyclodextrin-based delivery systems for chemotherapeutic anticancer drugs: A review
Abbasian et al. Chitosan-grafted-poly (methacrylic acid)/graphene oxide nanocomposite as a pH-responsive de novo cancer chemotherapy nanosystem
Taheri et al. The use of cellulose nanocrystals for potential application in topical delivery of hydroquinone
Borandeh et al. Synthesis, structural and in-vitro characterization of β-cyclodextrin grafted L-phenylalanine functionalized graphene oxide nanocomposite: A versatile nanocarrier for pH-sensitive doxorubicin delivery
Cheng et al. Green synthesis of chondroitin sulfate-capped silver nanoparticles: Characterization and surface modification
Gao et al. Mesoporous silica nanoparticles capped with graphene quantum dots as multifunctional drug carriers for photo-thermal and redox-responsive release
Muddineti et al. Xanthan gum stabilized PEGylated gold nanoparticles for improved delivery of curcumin in cancer
Samadian et al. A de novo theranostic nanomedicine composed of PEGylated graphene oxide and gold nanoparticles for cancer therapy
CN112089838B (zh) 肿瘤微环境响应的黑磷纳米凝胶药物及其制备方法和应用
Abbasian et al. Chemo-photothermal therapy of cancer cells using gold nanorod-cored stimuli-responsive triblock copolymer
Han et al. pH/NIR-responsive nanocarriers based on mesoporous polydopamine encapsulated gold nanorods for drug delivery and thermo-chemotherapy
CN108403641B (zh) 一种载药纳米材料及其制备方法
Gao et al. AuNRs@ MIL-101-based stimuli-responsive nanoplatform with supramolecular gates for image-guided chemo-photothermal therapy
Zhou et al. Fluorescent dextran-based nanogels: efficient imaging nanoprobes for adipose-derived stem cells
Hoshikawa et al. Preparation of curcumin-containing α-, β-, and γ-cyclodextrin/polyethyleneglycol-conjugated gold multifunctional nanoparticles and their in vitro cytotoxic effects on A549 cells
JP2018513262A (ja) フラーレン組成物
Dong et al. H2O2-responsive nanoparticle based on the supramolecular self-assemble of cyclodextrin
CN107224590B (zh) 一种可降解聚合物磁性纳米粒子及其制备方法
Morfin-Gutierrez et al. Synthesis and characterization of poly (N-vinycaprolactam)-grafted gold nanoparticles by free radical polymerization for using as chemotherapeutic delivery system
Ma et al. pH/near-infrared light dual activated Ce6-doped silicon nanoparticles with tumor chemo-photodynamic synergistic therapy for improving efficiency of monotherapy
WO2019006881A1 (zh) 一种接枝改性黄原胶纳米微凝胶的制备方法
KR20100000203A (ko) 금나노입자를 이용한 표적지향형 항암약물전달체
Licciardi et al. Polyaspartamide‐graft‐Polymethacrylate Nanoparticles for Doxorubicin Delivery
Aryal et al. Multifunctional nano-micelles formed by amphiphilic gold-polycaprolactone-methoxy poly (ethylene glycol)(Au-PCL-MPEG) nanoparticles for potential drug delivery applications
Ozsoy et al. Activities of gallic acid and Fe doped, and glucose oxidase or gold modified ZIF-8 based drug delivery systems in triple negative breast cancer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20220923

Address after: 518131 Room 1008, Jiaxiye Plaza, No. 318, Minzhi Avenue, Minzhi Community, Minzhi Street, Longhua District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen Taiwell Biotechnology Co.,Ltd.

Address before: No.3688 Nanhai Avenue, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong 518061

Applicant before: SHENZHEN University