CN113101370A - 一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 - Google Patents
一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113101370A CN113101370A CN202110378868.5A CN202110378868A CN113101370A CN 113101370 A CN113101370 A CN 113101370A CN 202110378868 A CN202110378868 A CN 202110378868A CN 113101370 A CN113101370 A CN 113101370A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mno
- pda
- drug carrier
- manganese dioxide
- ultrapure water
- 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.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- A61K47/02—Inorganic compounds
-
- 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
- A61K31/4738—Quinolines; Isoquinolines ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
- A61K31/4745—Quinolines; Isoquinolines ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems condensed with ring systems having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. phenantrolines
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/16—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- A61K38/43—Enzymes; Proenzymes; Derivatives thereof
- A61K38/44—Oxidoreductases (1)
- A61K38/443—Oxidoreductases (1) acting on CH-OH groups as donors, e.g. glucose oxidase, lactate dehydrogenase (1.1)
-
- 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
- A61K47/06—Organic compounds, e.g. natural or synthetic hydrocarbons, polyolefins, mineral oil, petrolatum or ozokerite
- A61K47/22—Heterocyclic compounds, e.g. ascorbic acid, tocopherol or pyrrolidones
-
- 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
- A61K47/34—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P35/00—Antineoplastic agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y101/00—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1)
- C12Y101/03—Oxidoreductases acting on the CH-OH group of donors (1.1) with a oxygen as acceptor (1.1.3)
- C12Y101/03004—Glucose oxidase (1.1.3.4)
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于生化材料领域,具体涉及一种负载抗癌药物葡萄糖氧化酶和喜树碱的二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用。该药物载体的载体为MnO2‑PDA‑FA,所述载体为球状结构,PDA修饰于MnO2表面并且连接可以特异性识别特定癌细胞(例:HeLa细胞)的FA分子;所述纳米药物载体负载的药物为葡萄糖氧化酶和喜树碱。本发明通过结合二氧化锰、聚多巴胺和叶酸,制备得到水溶性、分散性和生物相容性优越的靶向纳米药物载体,具有低毒性、高细胞亲和性及控制释放等特点,适合运载抗癌药物,在生化材料和生物医药领域具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于生化材料领域,具体涉及一种负载葡萄糖氧化酶和喜树碱的二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用。
背景技术
目前,癌症成为危害人类生命的重要威胁。药物化疗是治疗癌症的重要手段,但是传统化疗存在药物稳定性差、生物利用率低、靶向性差和毒副作用大等缺点,治疗效果不太理想。如果将抗癌药物与运载药物的特殊载体相联而制成前药,抗癌药物可到达病灶,则可以显著提高抗癌效果。基于纳米材料的药物载体由于具有较高的生物相容性、靶向性以及控制释放等优点,在生物医学领域有广泛的应用前景。
二氧化锰[manganese dioxide,(MnO2)]为球状,其表面积大,载药能力强,通过设计可以控制MnO2的表面积,进一步通过π-π共轭和范德华力对许多药物表现出很强的吸附。MnO2合成简便,结构和化学控制良好,其尺寸和表面易于控制。此外,二氧化锰具有良好的生物相容性,易于表面功能化,毒性低。二氧化锰还具有肿瘤微环境中可响应性降解的特性,H+/H2O2和GSH均可诱导MnO2分解成Mn2+, Mn2+可随代谢排出。
多巴胺[dopamine,(DA)]是水溶性好、功能作用大、生物活性高的低分子量产品,具有优良特性,如分散性、亲水性、与聚合物的兼容性等。多巴胺是一种儿茶酚胺,在神经系统中起重要的神经递质作用,在控制大脑的奖励和快乐中心方面起着关键作用。多巴胺具有良好的生物相容性,无显著毒性。
叶酸[folic acid,(FA)]。由于叶酸受体在肿瘤细胞表面过表达,叶酸可通过受体介导的细胞内吞作用靶向进入肿瘤细胞,利用叶酸作为靶向配体与载体连接可以将多种药物有效载荷传递到叶酸受体阳性细胞,从而增强细胞对药物的摄取。
目前,负载抗癌药物的纳米载体大多数具有较高载药量,但是因其水溶性和稳定性等方面存在缺点,从而影响其发展。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题,提供一种新型的抗癌药物靶向纳米药物载体-负载葡萄糖氧化酶和喜树碱的二氧化锰纳米药物载体,具有较高的的生物相容性,水溶性及较低的生物毒性,可以提高MnO2的稳定性、分散性及生物相容性。
本发明还提供了一种上述二氧化锰靶向纳米药物载体的制备方法。
本发明还提供了二氧化锰靶向纳米药物载体的应用,具备较高的载药量或使药物具有缓释、控释的特点,具有良好的抗癌效果。
本发明解决技术问题采用如下技术方案:
本发明提供了一种二氧化锰靶向纳米药物载体,所述药物载体的载体为MnO2-PDA-FA,所述载体为球状结构,PDA修饰于MnO2表面,再通过酰胺键连接PDA和FA;所述纳米药物载体负载的药物为葡萄糖氧化酶和喜树碱。
本发明所使用的MnO2-PDA-FA的制备方法如下:
(1)将盐酸溶液和KMnO4粉末分散于超纯水中,搅拌后倒入反应釜进行反应;
(2)将反应液离心除去上清,用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,用无水乙醇重悬沉淀,离心除去上清;沉淀用少量超纯水重悬,烘干得到纳米MnO2;
(3)MnO2溶于超纯水中,超声处理至完全溶解;将MnO2悬浮液中加入定量的DA,搅拌混匀后,浓度为10%的浓氨水调节pH,避光搅拌得MnO2-PDA;在反应液中加入定量的FA,继续避光搅拌;
(4)将反应液装在透析袋中,用超纯水进行透析以除去未连接的前体分子;沉淀用少量超纯水重悬,冷冻干燥得到MnO2-PDA-FA。
进一步的,步骤(1)中,所述盐酸溶液和KMnO4粉末的液料比为1mL:0.45g;所述盐酸溶液和超纯水的体积比为1:40;所述搅拌时间为15-25min;所述反应为在70℃温度下反应0.5-2 h。
进一步的,步骤(2)中,所述离心为在8000 r/min转速下,离心8 min;所述烘干为恒温60℃,烘干时间为10 h;所述纳米MnO2的平均粒径为100-500 nm。
进一步的,步骤(3)中,所述超声为在200W功率下超声 1 h;所述MnO2和DA的质量比为10-15:1;所述MnO2悬浮液的浓度为2 mg/mL;所述DA加入到反应体系中的浓度为0.2mg/mL;所述DA分子量大小为800-1000 D;所述FA加入到反应体系中的浓度为0.2 mg/mL;所述FA分子量大小为600-800 D;所述pH值为8.5;所述避光搅拌的时间分别为24 h和12 h。
进一步的,步骤(4)中,所述透析所使用的透析袋的规格为8-14 kD;所述透析的过程中,每3个小时换一次水,3天后,将透析袋内的反应液进行离心除去上清,用超纯水重悬并离心洗涤,重复3次。
本发明还提供了一种二氧化锰靶向纳米药物载体负载药物的制备方法,包括以下步骤:
a.将一定量的 MnO2-PDA-FA分散于超纯水中,加入一定量的GOX,在37℃下避光搅拌反应,得到MnO2-PDA-FA+GOX;
b.在MnO2-PDA-FA+GOX溶液中加入一定量的CPT,在室温下避光搅拌反应,得MnO2-PDA-FA+GOX+CPT。
进一步的,步骤(a)中,所述MnO2-PDA-FA溶液的浓度为1 mg/mL ;所述MnO2-PDA-FA同GOX的质量比为100:0.8-1;所述反应的时间为24 h。
进一步的,步骤(b)中,所述MnO2-PDA-FA同CPT的质量比为为20:1-4;所述反应的时间为24 h。
本发明还提供了一种上述二氧化锰靶向纳米药物载体的应用,该药物载体可用于生物医药领域,负载抗癌药物。
本发明首先利用高锰酸钾和浓盐酸发生氧化还原反应生成二氧化锰,然后利用多巴胺在碱性条件下能够发生氧化自聚合的特性在二氧化锰表面包裹聚多巴胺层,再利用麦克·加成反应在聚多巴胺表面连接叶酸分子,从而对二氧化锰进行改性得到对特定癌细胞具有靶向作用的高分散性材料,然后利用该复合材料通过π-π作用和范德华力实现与葡萄糖氧化酶和喜树碱的物理吸附。该药物载体可用于生物医药领域,负载抗癌药物并将其运送至特定病灶,提高治疗效果,具有良好水溶性、生物相容性、较高的载药量、较低的生物毒性以及控制释放的特点,可降低药物对人体正常细胞的毒副作用
本发明提供的一种新型的靶向抗癌药物纳米载体负载GOX和CPT。MnO2易合成,尺寸可控;具有良好的生物相容性,易于表面改性;在肿瘤微环境中发生响应性释放,对GSH或H+/H2O2灵敏响应。DA在pH为8.5的碱性环境中可以发生氧化自聚合生成PDA包裹层,具有良好的生物相容性,对MnO2修饰后降低MnO2的毒性。FA受体在肿瘤细胞过表达,利用FA与其受体的特异性结合,可实现靶向肿瘤效应。因此MnO2-PDA-FA+GOX+CPT表现出响应药物释放,可以在肿瘤部位释放大量药物,减轻对正常细胞的损伤。
本发明的有益效果为:
本发明通过联合二氧化锰、聚多巴胺和叶酸各自优点的基础上,制备得到水溶性、分散性和生物相容性优越的靶向纳米药物载体,具有较高的载药量和较低的生物毒性、细胞的亲和性及控制释放等特点,非常适合运载抗癌药物,在生物医药领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1是本发明二氧化锰靶向纳米药物载体在超纯水中的分散液照片。
图2是本发明二氧化锰靶向纳米药物载体傅里叶变换红外光谱图(FTIR)。
图3 是本发明二氧化锰靶向纳米药物载体负载不同浓度抗癌药物对细胞存活率的影响(MTT)
图4是本发明二氧化锰靶向纳米药物载体连接荧光素Rhodamine B 在处理细胞1h、2 h和4 h后的荧光强度(FCM)。
图5是本发明二氧化锰靶向纳米药物载体和二氧化锰靶向纳米药物载体分别连接荧光素Rhodamine B处理细胞4 h后的细胞成像(CLSM)。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
一种二氧化锰靶向纳米药物载体的制备方法,步骤包括:
(1)二氧化锰(MnO2)的制备:
1)取0.45 g KMnO4和1 mL浓HCl溶于超纯水中,在200 W的功率下超声5 min,然后搅拌20 min。
2)搅拌后的溶液倒入反应釜,在70℃恒温反应箱中反应0.5 h。
3)待冷却到室温后,离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。用无水乙醇重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
4)将获得的沉淀用适量超纯水重悬,放入烘箱,设定恒温60℃,定时10 h。获得二氧化锰。
(2)二氧化锰靶向纳米药物载体(MnO2-PDA-FA)的制备:
1)取30 mg MnO2,溶于15 mL超纯水中,采用200W的功率超声30 min,直至完全溶解。
2)超声完的溶液中加入3 mg DA,搅拌待MnO2和DA混匀后,用浓氨水将pH调至8.5。避光搅拌24 h后,加入3 mg FA后继续搅拌12 h。
3)用超纯水将反应液进行透析。3天后,将反应液离心,除去上清,重复3次。
4)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到MnO2-PDA-FA。
(3)二氧化锰靶向纳米药物载体负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(MnO2-PDA-FA+GOX+CPT):
1)将10 mg MnO2-PDA-FA超声分散于 10 mL超纯水中。
2)向MnO2-PDA-FA溶液中加入16 μg GOX,在37℃恒温磁力搅拌器上避光搅拌反应24 h,实现GOX和MnO2-PDA-FA的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX。
3)在MnO2-PDA-FA+GOX溶液中加入240 mg CPT,在室温下避光搅拌反应24 h,实现CPT和MnO2-PDA-FA+GOX的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX+CPT。
图1是二氧化锰靶向纳米药物载体在超纯水中的分散液照片,从图1中可以看出所制备得到的新型靶向纳米药物载体呈高度分散状态。图2是二氧化锰靶向纳米药物载体的傅里叶变换红外光谱图(FTIR),说明MnO2的合成,DA对MnO2的包裹以及FA的有效连接。图3是二氧化锰靶向纳米药物载体负载不同浓度抗癌药物对细胞存活率的影响。图4是二氧化锰靶向纳米药物载体连接荧光素Rhodamine B 在处理细胞1 h、2 h和4 h后的荧光强度(FCM),可以证明随时间的延长,更多的载体携带荧光素进入了细胞并释放,证明了该新型纳米药物载体具有良好的药物负载能力和控制释放能力。
本实施例1制得二氧化锰靶向纳米药物载体呈球状结构,直径在100-300 nm,且具有较好的分散性,纳米药物载体持续释放药物可达72 h,具有良好的缓释性能。如图1,经MTT细胞毒性实验证明,细胞存活率为15%以上,具有良好的抗肿瘤效果。
实施例2
一种二氧化锰靶向纳米药物载体的制备方法,步骤包括:
二氧化锰(MnO2)的制备:
(1)二氧化锰(MnO2)的制备:
1)取0.45 g KMnO4和1mL浓HCL溶于超纯水中,在200W的功率下超声5 min,搅拌20min
2)将搅拌后的溶液倒入反应釜,在70℃恒温反应箱中反应1 h。
3)待冷却到室温后,将得到的反应液置于离心机,离心除去上清。加入超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。加入无水乙醇重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
4)将获得的沉淀用超纯水重悬,放入烘箱,设定恒温65℃,定时12 h。获得二氧化锰。
(2)二氧化锰靶向纳米药物载体(MnO2-PDA-FA)的制备:
1)30 mg MnO2溶于15 ml超纯水,采用200W的功率超声直至完全溶解。
2)超声完的溶液加入2 mg DA,搅拌待MnO2和DA完全混匀后,用浓氨水将PH调至8.5。避光搅拌24 h后,加入2 mg FA,继续搅拌12 h。
3)将反应液用超纯水透析3天,然后离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,重复3次。
4)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到MnO2-PDA-FA粉末。
(3)二氧化锰靶向纳米药物载体负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(MnO2-PDA-FA+GOX+CPT):
1)将10 mg MnO2-PDA-FA超声分散于10 ml超纯水中。
2)向MnO2-PDA-FA溶液中加入16 μg GOX,在37℃避光搅拌反应24 h,实现GOX和MnO2-PDA-FA的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX。
3)在MnO2-PDA-FA+GOX溶液中加入240 mg CPT,室温避光搅拌反应24 h,实现CPT和MnO2-PDA-FA+GOX的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX+CPT。
本实施例2制得二氧化锰靶向纳米药物载体呈球状结构,直径较200-500 nm,且具有较好的分散性,纳米药物载体持续释放药物可达72 h,具有良好的缓释性能。经MTT细胞毒性实验证明,细胞存活率为30%以上,细胞毒性良好,生物相容性较好。
实施例3
一种二氧化锰靶向纳米药物载体的制备方法,步骤包括:
(1)二氧化锰(MnO2)的制备:
1)取0.45g KMnO4和1mL浓HCl溶于超纯水中,超声后搅拌20 min。
2)将搅拌后的溶液倒入反应釜,在70℃恒温反应箱中反应1 h。
3)待冷却到室温后,将得到的反应液置于离心机,除去上清。加入超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。加入无水乙醇重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
4)将获得的沉淀用超纯水重悬,放入烘箱,设定恒温60℃,定时10 h。获得二氧化锰。
(2)二氧化锰靶向纳米药物载体(MnO2-PDA-FA)的制备:
1)30 mg MnO2溶于15 mL超纯水,采用200W的功率超声30min,直至完全溶解。
2)超声完的溶液中加入3 mg DA,搅拌待MnO2和DA混匀后,用浓氨水将PH调至8.5。避光搅拌24 h后,加入3 mg FA继续搅拌12 h。
3)将反应液透析3天,然后离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,重复3次。
4)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到MnO2-PDA-FA。
(3)二氧化锰靶向纳米药物载体负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(MnO2-PDA-FA+GOX+CPT):
1)将10 mg MnO2-PDA-FA超声分散于 10 mL超纯水中。
2)向MnO2-PDA-FA溶液中加入20 μg GOX,在37℃恒温磁力搅拌器上避光搅拌反应24 h,实现GOX和MnO2-PDA-FA的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX。
3)在MnO2-PDA-FA+GOX溶液中加入260 mg CPT,在室温下避光搅拌反应24 h,实现CPT和MnO2-PDA-FA+GOX的物理吸附,合成MnO2-PDA-FA+GOX+CPT。
本实施例3制得二氧化锰靶向纳米药物载体呈球状结构,直径200 nm,且具有较好的分散性,持续释放药物可达72 h,具有良好的缓释性能。经MTT细胞毒性实验证明,细胞存活率为8 %以上,细胞毒性良好,具有良好的肿瘤细胞增殖抑制能力。
对比例1
与实施3不同之处在于不加入多巴胺,只加二氧化锰和叶酸,一种MnO2靶向纳米药物载体的制备,包括以下步骤:
(1)二氧化锰(MnO2)的制备:
1)取0.45g KMnO4和1mL浓HCl溶于超纯水中,超声5 min后搅拌20 min。
2)将搅拌后的溶液倒入反应釜,在70℃恒温反应箱中反应1 h。
3)待冷却到室温后,将得到的反应液离心除去上清。加入超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。加入无水乙醇重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
4)将获得的沉淀用超纯水重悬,放入烘箱,设定恒温60℃,定时10 h。获得二氧化锰。
(2)二氧化锰靶向纳米药物载体(MnO2-FA)的制备:
1)30 mg MnO2溶于15 mL超纯水,采用200W的功率超声直至完全溶解。
2)超声完的溶液中加入3 mg FA,搅拌待MnO2和FA混匀后,用浓氨水将PH调至8.5,避光搅拌12 h。
3)将反应液透析3天,然后离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,重复3次。
4)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到MnO2-FA。
(3)二氧化锰负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(MnO2-FA+GOX+CPT):
1)将10 mg MnO2-FA超声分散于10 ml超纯水中。
2)向MnO2-FA溶液中加入16 μg GOX,在37℃避光搅拌反应24 h,实现GOX和MnO2-FA的物理吸附,合成MnO2-FA +GOX。
3)在MnO2-FA+GOX溶液中加入240 mg CPT,在室温下避光搅拌反应24 h,实现CPT和MnO2-FA+GOX的物理吸附,合成MnO2-FA+GOX+CPT。
对比例1得到的MnO2-PDA复合纳米药物载体,经透射电镜发现,该复合载体呈圆球形,其粒径在100-300 nm,分布较均匀,放置30天左右,该复合载体出现沉淀。
对比例2
与实施1不同之处在于只加入多巴胺和叶酸,不加二氧化锰,一种多巴胺靶向纳米药物载体的制备,包括以下步骤:
(1)聚多巴胺靶向纳米药物载体的制备:
1)取10 mg DA溶于10 mL超纯水中,用浓氨水将PH调至8.5,避光搅拌24 h。
2)将反应液中加入2 mg FA,继续避光搅拌12 h。
3)将反应液透析3天,离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
3)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到PDA-FA粉末。
(2)聚多巴胺靶向纳米药物载体负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(PDA-FA+CPT+GOX):
1)将10 mg PDA-FA超声分散于10 ml超纯水中。
2)向PDA-FA溶液中加入16 μg GOX,在37℃避光搅拌反应24 h,实现GOX和PDA的物理吸附,合成PDA-FA+GOX。
3)在PDA-FA+GOX溶液中加入240 mg CPT,在室温下避光搅拌反应24 h,实现CPT和PDA-FA+GOX的物理吸附,合成PDA-FA+GOX+CPT。
对比例2所得到的多巴胺纳米药物载体经透射电镜发现,该载体呈球状结构,其直径在100-400 nm。MTT实验结果证明,存活率在70%以上,细胞存活率较高。这是因为MnO2在细胞内的降解有利于缓解癌细胞内的缺氧,促进GOX更有效的消耗葡萄糖以达到更好的抗癌效果。聚多巴胺靶向纳米药物载体不具备为饥饿疗法提供氧气,因此细胞毒性减弱。
利用实施例1所获得的MnO2-PDA-FA复合纳米药物载体、对比例1:MnO2-FA复合纳米药物载体、对比例2:PDA-FA及喜树碱和葡萄糖过氧化酶进行体外细胞毒性实验。结果显示实施例1所获得的二氧化锰复合纳米药物载体的抑制率最高,葡萄糖氧化酶和喜树碱的载药量比较高,对细胞的毒性比较大。在研究二氧化锰复合纳米药物载体释放行为时,在酸性条件和高GSH水平下GOX和CPT释放率远高于中性条件。因此MnO2-PDA-FA+GOX+CPT表现出H+/GSH响应药物释放,同时本发明具有较高的载药量和包封率,以及较好的生物相容性和稳定性。
对比例3
与实施例1不同之处在于只加入二氧化锰和多巴胺,不加入叶酸,一种二氧化锰纳米药物载体的制备,包括以下步骤:
(1)二氧化锰(MnO2)的制备:
1)取0.45g KMnO4和1mL浓HCl溶于超纯水中,超声后搅拌20 min。
2)将搅拌后的溶液倒入反应釜,在70℃恒温反应箱中反应1 h。
3)待冷却到室温后,将得到的反应液置于离心机,除去上清。加入超纯水重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。加入无水乙醇重悬沉淀,离心洗涤,重复3次。
4)将获得的沉淀用超纯水重悬,放入烘箱,设定恒温60℃,定时10 h。获得二氧化锰。
(2)二氧化锰靶向纳米药物载体(MnO2-PDA)的制备:
1)30 mg MnO2溶于15 mL超纯水,采用200W的功率超声直至完全溶解。
2)超声完的溶液中加入3 mg DA,搅拌待MnO2和DA混匀后,用浓氨水将PH调至8.5。避光搅拌24 h。
3)将反应液离心除去上清。用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,重复3次。
4)将反应物用超纯水重悬,置于-80℃冰箱过夜。真空冷冻干燥得到MnO2-PDA。
(3)二氧化锰纳米药物载体负载葡萄糖氧化酶和喜树碱(MnO2-PDA+GOX+CPT):
1)将10 mg MnO2-PDA超声分散于 10 mL超纯水中。
2)向MnO2-PDA溶液中加入16 μg GOX,在37℃避光搅拌反应24 h,实现GOX和MnO2-PDA的物理吸附,合成MnO2-PDA+GOX。
3)在MnO2-PDA+GOX溶液中加入240 mg CPT,在室温下避光搅拌反应24 h,实现CPT和MnO2-PDA+GOX的物理吸附,合成MnO2-PDA+GOX+CPT。
图5是二氧化锰靶向纳米药物载体和二氧化锰靶向纳米药物载体分别连接荧光素Rhodamine B处理细胞4 h后的细胞成像(CLSM)。
对比例3得到的二氧化锰纳米药物载体经透射电镜发现,该载体呈球状结构,其直径在100-400 nm,形态较规整。细胞靶向摄取和细胞内药物释放实验证明,未连接靶向分子的纳米药物载体MnO2-PDA连接Rhodamine B在Hela内的荧光强度比连接靶向分子的纳米药物载体MnO2-PDA-FA连接Rhodamine B在Hela内的荧光强度低,从侧面表明了FA对Hela细胞的选择性和靶向性。Hela细胞对该新型靶向纳米药物载体具有高度摄取率和控制释放的能力。
Claims (10)
1.一种二氧化锰靶向纳米药物载体,其特征在于,所述药物载体的载体为MnO2-PDA-FA,所述载体为球状结构,PDA修饰于MnO2表面,再通过酰胺键连接PDA和FA;所述纳米药物载体负载的药物为葡萄糖氧化酶和喜树碱。
2.根据权利要求1所述的二氧化锰靶向纳米药物载体,其特征在于,所述MnO2-PDA-FA的制备方法如下:
(1)将盐酸溶液和KMnO4粉末分散于超纯水中,搅拌后倒入反应釜进行反应;
(2)将反应液离心除去上清,用超纯水重悬沉淀,离心除去上清,用无水乙醇重悬沉淀,离心除去上清;沉淀用少量超纯水重悬,烘干得到纳米MnO2;
(3)MnO2溶于超纯水中,超声处理至完全溶解;将MnO2悬浮液中加入定量的DA,搅拌混匀后,浓度为10%的浓氨水调节pH,避光搅拌得MnO2-PDA;在反应液中加入定量的FA,继续避光搅拌;
(4)将反应液装在透析袋中,用超纯水进行透析以除去未连接的前体分子;沉淀用少量超纯水重悬,冷冻干燥得到MnO2-PDA-FA。
3. 根据权利要求2所述的二氧化锰靶向纳米药物载体,其特征在于,步骤(1)中,所述盐酸溶液和KMnO4粉末的液料比为1mL:0.45g;所述盐酸溶液和超纯水的体积比为1:40;所述搅拌时间为15-25min;所述反应为在70℃温度下反应0.5-2 h。
4.根据权利要求2或3所述的二氧化锰纳米药物载体,其特征在于,步骤(2)中,所述离心为在8000 r/min转速下,离心8 min;所述烘干为恒温60℃,烘干时间为10 h;所述纳米MnO2的平均粒径为100-500 nm。
5.根据权利要求2所述的二氧化锰纳米药物载体,其特征在于,步骤(3)中,所述超声为在200W功率下超声 1 h;所述MnO2和DA的质量比为10-15:1;所述MnO2悬浮液的浓度为2 mg/mL;所述DA加入到反应体系中的浓度为0.2 mg/mL;所述DA分子量大小为800-1000 D;所述FA加入到反应体系中的浓度为0.2 mg/mL;所述FA分子量大小为600-800 D;所述pH值为8.5;所述避光搅拌的时间分别为24 h和12 h。
6. 根据权利要求2或5所述的二氧化锰纳米药物载体,其特征在于,步骤(4)中,所述透析所使用的透析袋的规格为8-14 kD;所述透析的过程中,每3个小时换一次水,3天后,将透析袋内的反应液进行离心除去上清,用超纯水重悬并离心洗涤,重复3次。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的二氧化锰靶向纳米药物载体负载药物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将一定量的 MnO2-PDA-FA分散于超纯水中,加入一定量的GOX,在37℃下避光搅拌反应,得到MnO2-PDA-FA+GOX;
b.在MnO2-PDA-FA+GOX溶液中加入一定量的CPT,在室温下避光搅拌反应,得MnO2-PDA-FA+GOX+CPT。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,步骤(a)中,所述MnO2-PDA-FA溶液的浓度为1 mg/mL ;所述MnO2-PDA-FA同GOX的质量比为100:0.8-1;所述反应的时间为24 h。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,步骤(b)中,所述MnO2-PDA-FA同CPT的质量比为为20:1-4;所述反应的时间为24 h。
10.一种如权利要求1-6任一项所述的二氧化锰靶向纳米药物载体的应用,其特征在于:该药物载体可用于生物医药领域,负载抗癌药物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110378868.5A CN113101370B (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110378868.5A CN113101370B (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113101370A true CN113101370A (zh) | 2021-07-13 |
| CN113101370B CN113101370B (zh) | 2022-11-18 |
Family
ID=76714696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110378868.5A Active CN113101370B (zh) | 2021-04-08 | 2021-04-08 | 一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113101370B (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114470239A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-05-13 | 浙江省肿瘤医院 | 一种聚多巴胺包覆的缓释型MnO2纳米微球载药系统 |
| CN114984241A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-09-02 | 上海工程技术大学 | 一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用 |
| CN115252596A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 辽宁大学 | 一种二氧化锰修饰的碳量子点复合纳米微球及其制备方法和应用 |
| CN118697937A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-09-27 | 浙江大学 | 一种具有图案化促黏附表面的复合颅骨修复水凝胶材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014026435A1 (zh) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | 温州医学院 | 一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法 |
| CN110403916A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-05 | 深圳大学 | 一种纳米治疗剂及其制备方法与应用 |
| CN110585169A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 郑州大学 | 一种葡萄糖氧化酶修饰的金属有机框架药物组合物的制备方法 |
| CN111840564A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 曲阜师范大学 | 一种二氧化锰基纳米药物载体及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-04-08 CN CN202110378868.5A patent/CN113101370B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014026435A1 (zh) * | 2012-08-15 | 2014-02-20 | 温州医学院 | 一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法 |
| CN110403916A (zh) * | 2019-07-31 | 2019-11-05 | 深圳大学 | 一种纳米治疗剂及其制备方法与应用 |
| CN110585169A (zh) * | 2019-09-12 | 2019-12-20 | 郑州大学 | 一种葡萄糖氧化酶修饰的金属有机框架药物组合物的制备方法 |
| CN111840564A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 曲阜师范大学 | 一种二氧化锰基纳米药物载体及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| D.G.PETERS: "《化学分离与测定 分析化学的理论和实践 第1部分》", 31 December 1982 * |
| WEIWEI ZENG ET AL.: "Dual-response oxygen-generating MnO2 nanoparticles with polydopamine modification for combined photothermal-photodynamic therapy", 《CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL》 * |
| 张晶晶: "基于碳纳米管的肿瘤细胞电化学传感及凋亡研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)医药卫生科技辑》 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114470239A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-05-13 | 浙江省肿瘤医院 | 一种聚多巴胺包覆的缓释型MnO2纳米微球载药系统 |
| CN114470239B (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-26 | 浙江省肿瘤医院 | 一种聚多巴胺包覆的缓释型MnO2纳米微球载药系统 |
| CN114984241A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-09-02 | 上海工程技术大学 | 一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用 |
| CN114984241B (zh) * | 2022-04-19 | 2023-08-29 | 上海工程技术大学 | 一种壳聚糖/二氧化锰/葡萄糖氧化酶纳米复合材料及其制备和应用 |
| CN115252596A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-11-01 | 辽宁大学 | 一种二氧化锰修饰的碳量子点复合纳米微球及其制备方法和应用 |
| CN118697937A (zh) * | 2024-06-07 | 2024-09-27 | 浙江大学 | 一种具有图案化促黏附表面的复合颅骨修复水凝胶材料及其制备方法 |
| CN118697937B (zh) * | 2024-06-07 | 2025-09-30 | 浙江大学 | 一种具有图案化促黏附表面的复合颅骨修复水凝胶材料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113101370B (zh) | 2022-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113101370A (zh) | 一种二氧化锰靶向纳米药物载体及其制备方法、应用 | |
| Rao et al. | Carboxymethyl cellulose modified graphene oxide as pH-sensitive drug delivery system | |
| Li et al. | A pH-sensitive drug delivery system based on folic acid-targeted HBP-modified mesoporous silica nanoparticles for cancer therapy | |
| CN113398277A (zh) | 脂肪酸/脂肪醇-抗肿瘤物质前药及其自组装纳米粒的制备方法 | |
| Abdollahi et al. | PEGAylated graphene oxide/superparamagnetic nanocomposite as a high-efficiency loading nanocarrier for controlled delivery of methotrexate | |
| CN106139144A (zh) | 一种具有协同抗肿瘤特性的透明质酸修饰的金‑碳纳米球及其制备方法与应用 | |
| CN105030795A (zh) | 一种纳米载药系统及其制备方法和应用 | |
| CN108295256B (zh) | 一种靶向修饰的二硫化钼纳米载药复合物及其制备方法 | |
| CN112870378B (zh) | 一种二氧化锰纳米给药系统及其制备方法、应用 | |
| CN110123741B (zh) | 一种铁交联透明质酸纳米凝胶、其制备方法以及用途 | |
| CN111870579B (zh) | 一种肿瘤靶向纳米胶束、制备方法及作为药物载体的应用 | |
| CN109288813B (zh) | 含硒紫杉醇二聚体前药聚合物纳米粒及其制备方法 | |
| CN104162169B (zh) | 一种药物组合物的制备方法 | |
| CN110801431A (zh) | 一种核-壳型智能纳米递送系统的构建及应用 | |
| Aliabadi et al. | Planar polymer-graphene oxide nanohybrid as a 5-fluorouacil carrier in pH-responsive controlled release | |
| CN115581707B (zh) | 一种壳寡糖-姜黄素纳米复合体的制备方法 | |
| CN115869419B (zh) | 一种双响应型Fe3O4纳米载药组装体以及制备方法 | |
| CN112315941A (zh) | 一种具有pH和还原双敏感的纳米疫苗的制备方法及所得产品 | |
| CN117771205A (zh) | 一种功能化中空介孔聚多巴胺纳米载体的制备方法及其应用 | |
| CN114470239A (zh) | 一种聚多巴胺包覆的缓释型MnO2纳米微球载药系统 | |
| CN108295267A (zh) | 多靶向纳米药物载体的制备及负载喜树碱的方法和应用 | |
| CN112263679B (zh) | 一种靶向载氧纳米声敏剂及其制备方法 | |
| CN114533671A (zh) | 基于生物可降解超支化聚碳酸酯“壳-核”式聚合物胶束的制备方法及应用 | |
| CN115708813B (zh) | 一种多功能锰基纳米粒及其制备方法和医药用途 | |
| CN105884942B (zh) | 一种聚丙烯酸‑胱胺二盐酸盐‑维生素e琥珀酸酯聚合物及其制备方法和应用 |
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 | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20250523 Address after: Room 801, 85 Kefeng Road, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province Patentee after: Guangzhou Dayu Chuangfu Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 273165 Qufu Province, Jining City, Jing Xuan West Road, No. 57 Patentee before: QUFU NORMAL University Country or region before: China |
|
| TR01 | Transfer of patent right |