CN112777570B - 硫纳米片的合成及其在药物输送中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了硫纳米片的合成及其在药物输送中的应用。该硫纳米片制备方法包括：将硫粉，蛋白质和水置于离心管中；在超声粉碎仪中进行液相超声剥离处理，反应结束后，通过离心透析纯化处理得到片状硫纳米片。将抗肿瘤药物或者生物酶负载到硫纳米片的表面，本发明制备的硫纳米片具有很大的长径比、水溶性好、生物相容性高、荧光性能优异，能够进行大剂量载药，从而实现在肿瘤部位的荧光成像和疾病治疗。

Description

硫纳米片的合成及其在药物输送中的应用
技术领域
本发明涉及纳米医药技术领域，具体涉及一种用硫纳米片负载抗肿瘤药物所形成的载药体系及其制备和应用。
背景技术
癌症对人类来说是最可怕的疾病，严重威胁人类的生存，确诊难度大死亡率高，恶性肿瘤的治疗主要采用手术切除、放射疗法、免疫治疗和化学疗法协同治疗。化学治疗方法是治疗恶性肿瘤的主要手段之一，传统的化学治疗方法主要是使用化学药物，通过抑制肿瘤细胞的增殖并杀死肿瘤细胞，但大多数的化疗药物都没有专一性，会在抑制肿瘤组织的同时也损伤正常组织，所以，具有不可忽视的毒副作用，如造成免疫功能下降、骨髓抑制、心脏和肝脏毒性等。
为了克服化学药物治疗方面存在的不足，提高化学治疗药物的靶向性，使得增药物能够在肿瘤组织中持续积累，降低药物对正常组织的危害，是提高抗肿瘤效果的有效途径之一。目前比较好的方法是将抗肿瘤药物和不同的药物载体相结合，通过对药物载体进行设计和改造，使载体材料具有最大程度的载药，进而达到最佳治疗的目的。
目前，多种介孔纳米材料被用于负载抗肿瘤药物，包括SiO2、CDs、GODs、MnO2等，但都存在细胞摄取困难、负载量较低，和药物精准释放的问题。
发明内容
为了进一步解决上述问题，本发明设计合成了新型的硫纳米片载药体系，所述体系选择硫纳米片作为载体，负载抗肿瘤药物以及生物酶用于体内治疗。
基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供硫纳米片的合成及其在药物输送中的应用，该制备方法的原料易得、价格低廉，制备方法简单，制备的硫纳米片不仅具有很高的荧光，可以用于体内成像，而且大的比表面积可以负载更多的抗肿瘤药物以及大的长径比更易进行细胞摄取，从而提高化学动力学治疗效果。
本发明的目的通过以下技术手段得以实现：
一方面，本发明提供硫纳米片的合成及其在药物输送中的应用，其包括如下步骤：
步骤一，将硫粉、蛋白质和水放入细胞粉碎仪中超声处理；得到硫纳米片；
步骤二，将硫纳米片转移至圆底烧瓶中，加入药物、室温下搅拌进行自组装；
步骤三，反应结束后，通过过滤和透析进行纯化处理得到负载药物的硫纳米片颗粒。
优选地，所述硫粉的质量为0.1～0.5g；
优选地，所述硫粉、蛋白质和所述水的用量比为(0.1～0.5g)∶(0.01～0.5g)∶(30～60mL)。
优选地，所述液相超声剥离的时间为10～60min。
优选地，制备获得的硫纳米片还进一步包括提纯步骤，具体为：将硫纳米片进行离心，获得的上清液采用微孔滤膜过滤和透析袋透析除杂，获得纯净的硫纳米片。
优选地，其中，硫纳米片进行离心的转速2000-5000rpm，离心时间为10-30min；
优选地，所述微孔滤膜的孔径为0.22～0.45μm；
优选地，透析采用分子截留量为500～5000Da的透析袋；透析时间为24～72h；
优选地，所选的负载药物为光敏剂(如卟啉，亚甲基蓝，酞菁类)，光热试剂(如吲哚菁绿)和化疗药物(如环磷酰胺、阿霉素、米托蒽醌、高三尖杉酯碱、甲氨蝶呤、长春新碱、长春地辛、依托泊苷、替尼泊苷、泼尼松、地塞米松、替拉扎名等)；
优选地，选择孔径为0.45μm微孔滤膜进行过滤，用3500Da的透析袋纯化得到负载化疗药物的硫纳米片。
本发明的有益效果：
本发明首次提出利用合成的硫纳米片负载药物用于肿瘤治疗。通过快速超声剥离法合成片状的硫纳米片减少了繁琐步骤，反应条件温和，对设备要求低，缩短了反应时间；和球状的纳米材料相比，利用片状的结构负载药物具有较大的长径比，更有利于细胞摄取，很大的增加了细胞的摄取量。更加有利于肿瘤的治疗，在疾病治疗领域中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1.合成硫纳米片原子力显微镜示意图。
图2.硫纳米片的波长依赖性光谱图。
图3.硫纳米片和负载GOx后的吸收光谱图。
图4.硫纳米片的细胞毒性示意图。
图5.不同pH下硫纳米片上负载药物的释放图。
具体实施方式
本发明实施例提供利用合成的硫纳米片负载药物用于肿瘤治疗，包括以下案例：
将0.1g硫粉、0.02g BSA和50mL水放入细胞粉碎仪中超声30min，得到硫纳米片；
取10mL硫纳米片转移至圆底烧瓶中，加入0.2mM，2mL葡萄糖氧化酶(GOx)溶液、室温下搅拌24h进行自组装；
反应结束后，通过过滤和透析进行纯化处理得到负载GOx的硫纳米片颗粒。
图1为本实施例1制备的硫纳米片的原子力显微镜图。由图1可以看出，超声液相剥离得到的硫纳米片，颗粒尺寸～200nm，为片状结构。
图2为合成硫纳米片的波长依赖性，从图中能够看到合成的硫纳米片具有波长依赖性，最佳激发波长为475nm。
图3为硫纳米片、GOx和负载之后的吸收图，从图中能够看到成功负载。
图4为本发明所制备硫纳米片的细胞毒性实验，从图中能够看到硫纳米片具有很低的暗毒性和较强的光毒性，具有很好的肿瘤杀伤效果。
以硫纳米片为载体将GOx运载到肿瘤组织，可以消耗肿瘤部位的葡萄糖，进行饥饿治疗。
实施例2
(1)将0.2g硫粉，0.05g BSA和60mL水放入细胞粉碎仪中超声60min，得到硫纳米片；
取10mL硫纳米片转移至圆底烧瓶中，加入0.2mM，2mL替拉扎名(TPZ)溶液、室温下搅拌24h进行自组装；
反应结束后，通过过滤和透析进行纯化处理得到负载化疗药物TPZ的硫纳米片。
图5为不同pH下药物的释放率，能够看到在偏酸性下释放量达到最大，因此该负载药物的硫纳米片可以有效用于治疗肿瘤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在此思路和方法之内所作的任何修改、在此基础上的改进和等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.硫纳米片在药物输送中的应用，包括如下步骤：
步骤一，将硫粉、蛋白质和水放入细胞粉碎仪中超声处理；得到硫纳米片；
步骤二，将硫纳米片转移至圆底烧瓶中，加入药物，室温下搅拌；
步骤三，反应结束后，通过过滤和透析进行纯化处理得到负载药物的硫纳米片颗粒。
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