CN113181360A - 一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法 - Google Patents

一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种低光漂白性的白蛋白‑酞菁光敏复合物及其制备方法,该制备方法包括:制备ZnPc4酞菁光敏剂;将白蛋白HSA溶于超纯水,充分搅拌,得到白蛋白HSA水溶液;将十二烷基硫酸钠溶于超纯水,得到十二烷基硫酸钠水溶液;然后将白蛋白HSA水溶液与2‑(N‑吗啡啉)乙磺酸缓冲液混合后,加入十二烷基硫酸钠水溶液和ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液;最后将混合液在水浴条件下磁力搅拌20~40min,得到白蛋白‑酞菁光敏复合物。本发明的白蛋白‑酞菁光敏复合物是基于白蛋白HSA与ZnPc4酞菁光敏剂的自组装,得到的稳定的HSA‑ZnPc4。与单纯的ZnPc4酞菁光敏剂相比,HSA‑ZnPc4能够显著降低ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度,减少光敏剂在体内运输过程中的毒副作用,进而提高药物的利用率和作用效果。

Description

一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及光动力药物技术领域,且特别涉及一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法。
背景技术
传统的肿瘤治疗手段主要包括外科手术切除、化学药物疗法和放射疗法等。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是近几十年快速发展的一种新型恶性肿瘤治疗方法。它由光敏剂(photosensitizers)、氧气和特定光源三要素共同作用产生光动力效应。迄今为止,全世界已有数万例肿瘤患者接受光动力疗法治疗,或将其与传统手术治疗协同使用,从而能够减轻肿瘤患者的病痛以及显著提高抗肿瘤治疗效果。
光动力疗法的效果与光敏剂活性紧密相关。在当前报道的各类抗肿瘤光敏剂中,对光、热和有机溶剂具有较好稳定性的酞菁类光敏剂备受瞩目。目前已有多个金属酞菁光敏剂被批准用于临床治疗。但是,光敏剂在临床应用上仍存在局限性。一方面现有的光敏剂普遍存在严重的光漂白现象,从而导致光敏剂的损耗大,实际利用率低等。另一方面由于光敏剂存在一定的暗毒性,在体内运输过程中会对机体正常组织产生一定的毒性作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,此白蛋白-酞菁光敏复合物(HSA-ZnPc4复合物)能够显著降低光敏剂的光漂白程度,并减少光敏剂在体内运输过程中的毒副作用,从而提高光敏剂的利用率和作用效果。
本发明的另一目的在于提供一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物的制备方法,该制备方法步骤简单且过程可控,适用于工业化大规模生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备ZnPc4酞菁光敏剂;
S2、将白蛋白HSA溶于超纯水,充分搅拌,得到白蛋白HSA水溶液;
S3、将十二烷基硫酸钠溶于超纯水,得到十二烷基硫酸钠水溶液;
S4、将所述白蛋白HSA水溶液与2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液混合后,加入所述十二烷基硫酸钠水溶液和所述ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液;
S5、将所述混合液在水浴条件下磁力搅拌20~40min,得到白蛋白-酞菁光敏复合物。
本发明提出一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,根据上述制备方法制得,所述白蛋白-酞菁光敏复合物为基于所述白蛋白HSA和所述ZnPc4酞菁光敏剂形成的自组装药物复合体,其中,所述白蛋白HSA包裹在所述ZnPc4酞菁光敏剂上。
本发明实施例的低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法的有益效果是:
本发明的白蛋白-酞菁光敏复合物是基于白蛋白HSA与ZnPc4酞菁光敏剂的自组装,得到的稳定的HSA-ZnPc4复合物。与单纯的ZnPc4酞菁光敏剂相比,HSA-ZnPc4复合物能够显著降低ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度,进而提高药物的利用率和作用效果。本发明有助于解决光敏剂在临床应用上光漂白方面的瓶颈问题,具有良好的应用前景。
本发明的白蛋白-酞菁光敏复合物的白蛋白HSA包覆在ZnPc4酞菁光敏剂上,因此,能够显著降低光敏剂的暗毒性,减少光敏剂在体内运输时对机体正常组织的毒性作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为光照实验下白蛋白-酞菁光敏复合物和ZnPc4酞菁光敏剂的单线态氧产量的对比图;
图2为白蛋白-酞菁光敏复合物和ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度的对比图;
图3为本发明的白蛋白-酞菁光敏复合物的制备流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物及其制备方法进行具体说明。
本发明实施例提供的一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备ZnPc4酞菁光敏剂。
本发明的ZnPc4酞菁光敏剂的制备步骤包括:
S11、将2g2,4,6-三(二甲氨甲基)苯酚与3.12g K2CO3在圆底烧瓶中搅拌1h,得到前溶液。将651.8mg 4-硝基邻苯二甲腈溶于15mL二甲基甲酰胺,得到混合液。接着将混合液滴入前溶液后,抽滤除去碳酸钾,并加60mL蒸馏水反应0.5h。旋蒸去除水和二甲基甲酰胺,所得产物加足量石油醚搅拌,直至析出白色沉淀,过滤。
S12、取500mg上述白色沉淀,加入30mL正戊醇,通氮气并加热至100℃。然后向反应液中加入100mg醋酸锌,升温至146℃并搅拌6h,接着再向反应液中加入乙醇后旋蒸。在上述产物中加入少量四氢呋喃将其溶解,然后加入30mL石油醚,静置至杂质析出后用盐酸萃取。在酞菁所在的水层中加入NaCl,并用四氢呋喃萃取。最后,加入0.25mol/L NaOH,获得沉淀,过滤,干燥,得到粗产物。
S13、利用HPLC半制备柱SinoChrom ODS-BPC18继续分离纯化前述粗产物,经旋转蒸发加碱沉淀后,脱水,得到znpc4酞菁光敏剂。
S2、将白蛋白HSA溶于超纯水,充分搅拌,得到白蛋白HSA水溶液。白蛋白HSA具有突出的生物相容性和适用性,将其与ZnPc4酞菁光敏剂共组装能够形成稳定的药物复合体。本发明的白蛋白HSA可通过市售获得,如可购于上海恪敏生物科技有限公司。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述白蛋白HSA水溶液中,白蛋白HSA的浓度为0.8~1.2mg/mL。优选地,白蛋白HSA的浓度为1mg/mL。
S3、将十二烷基硫酸钠(SDS)溶于超纯水,得到十二烷基硫酸钠水溶液。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述十二烷基硫酸钠水溶液的质量分数为5~7%。
S4、将所述白蛋白HSA水溶液与2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液混合后,加入所述十二烷基硫酸钠水溶液和所述ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液的PH为5~6。优选地,2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液的PH为5.5。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述白蛋白HSA水溶液、所述2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液(MES缓冲液)、所述十二烷基硫酸钠水溶液和所述ZnPc4酞菁光敏剂的体积比为1:0.8~1.2:45~55:15~20。本发明的十二烷基硫酸钠、MES缓冲液均可通过市售获得,如十二烷基硫酸钠可购于郑州超凡化工有限公司,MES缓冲液可购于艾美捷科技有限公司。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述ZnPc4酞菁光敏剂的摩尔浓度为0.5~1.5μmol/L。优选地,ZnPc4酞菁光敏剂的摩尔浓度为1μmol/L。
S5、将所述混合液在水浴条件下磁力搅拌20~40min,得到白蛋白-酞菁光敏复合物。将混合液置于水浴条件下可以保证体系均匀加热,从而得到白蛋白-酞菁光敏复合物。
进一步地,在本发明较佳实施例中,水浴温度为60~70℃。
进一步地,在本发明较佳实施例中,搅拌速率为700~800r/min。
本发明还提供了一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,根据上述制备方法制得,所述白蛋白-酞菁光敏复合物为基于所述白蛋白HSA和所述ZnPc4酞菁光敏剂形成的自组装药物复合体,其中,所述白蛋白HSA包裹在所述ZnPc4酞菁光敏剂上。本发明的白蛋白-酞菁光敏复合物能够显著降低ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度,进而提高药物的利用率和作用效果。由于白蛋白HSA包覆在ZnPc4酞菁光敏剂上,因此,能够显著降低光敏剂的暗毒性,减少光敏剂在体内运输时对机体正常组织的毒性作用。
进一步地,在本发明较佳实施例中,所述白蛋白-酞菁光敏复合物的颗粒尺寸为140~160nm。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,其根据以下方法制备得到:
(1)制备ZnPc4酞菁光敏剂:
将2g2,4,6-三(二甲氨甲基)苯酚与3.12g K2CO3在圆底烧瓶中搅拌1h,得到前溶液。将651.8mg 4-硝基邻苯二甲腈溶于15mL二甲基甲酰胺,得到混合液。接着将混合液滴入前溶液后,抽滤除去碳酸钾,并加60mL蒸馏水反应0.5h。旋蒸去除水和二甲基甲酰胺,所得产物加足量石油醚搅拌,直至析出白色沉淀,过滤。
取500mg上述白色沉淀,加入30mL正戊醇,通氮气并加热至100℃。然后向反应液中加入100mg醋酸锌,升温至146℃并搅拌6h,接着再向反应液中加入乙醇后旋蒸。在上述产物中加入少量四氢呋喃将其溶解,然后加入30mL石油醚,静置至杂质析出后用盐酸萃取。在酞菁所在的水层中加入NaCl,并用四氢呋喃萃取。最后,加入0.25mol/L NaOH,获得沉淀,过滤,干燥,得到粗产物。
利用HPLC半制备柱SinoChrom ODS-BPC18继续分离纯化前述粗产物,经旋转蒸发加碱沉淀后,脱水,得到znpc4酞菁光敏剂。
(2)将白蛋白HSA溶于超纯水,调整其浓度为1mg/mL,充分搅拌保证白蛋白均匀溶解于去离子水中。然后将SDS溶于超纯水中,调整其浓度得到质量分数为6%的SDS水溶液。取3mL白蛋白HSA水溶液,将其加至3mL pH为5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液中,充分混合后再加入150mL SDS水溶液和50mL浓度为1μmol/L的ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液。最后将上述混合液放置于65℃水浴中,保证体系均匀加热,使用磁力搅拌器在750r/min的搅拌速率下反应时间30min,得到颗粒尺寸约为150nm的白蛋白-酞菁光敏复合物。
实施例2
本实施例中提供了一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,其根据以下方法制备得到:
(1)制备ZnPc4酞菁光敏剂:ZnPc4酞菁光敏剂的制备方法同实施例1。
(2)将白蛋白HSA溶于超纯水,调整其浓度为0.8mg/mL,充分搅拌保证白蛋白均匀溶解于去离子水中。然后将SDS溶于超纯水中,调整其浓度得到质量分数为6%的SDS水溶液。取3mL白蛋白HSA水溶液,将其加至3mL pH为5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液中,充分混合后再加入150mL SDS水溶液和50mL浓度为0.8μmol/L的ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液。最后将上述混合液放置于65℃水浴中,保证体系均匀加热,使用磁力搅拌器在750r/min的搅拌速率下反应时间30min,得到颗粒尺寸约为150nm的白蛋白-酞菁光敏复合物。
实施例3
本实施例中提供了一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,其根据以下方法制备得到:
(1)制备ZnPc4酞菁光敏剂:ZnPc4酞菁光敏剂的制备方法同实施例1。
(2)将白蛋白HSA溶于超纯水,调整其浓度为1mg/mL,充分搅拌保证白蛋白均匀溶解于去离子水中。然后将SDS溶于超纯水中,调整其浓度得到质量分数为6.5%的SDS水溶液。取3mL白蛋白HSA水溶液,将其加至3mL pH为5.5的2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液中,充分混合后再加入150mL SDS水溶液和50mL浓度为1μmol/L的ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液。最后将上述混合液放置于60℃水浴中,保证体系均匀加热,使用磁力搅拌器在750r/min的搅拌速率下反应时间40min,得到白蛋白-酞菁光敏复合物。
对比例1
本对比例提供了一种ZnPc4酞菁光敏剂,其通过以下方法制备得到:
将2g2,4,6-三(二甲氨甲基)苯酚与3.12g K2CO3在圆底烧瓶中搅拌1h,得到前溶液。将651.8mg 4-硝基邻苯二甲腈溶于15mL二甲基甲酰胺,得到混合液。接着将混合液滴入前溶液后,抽滤除去碳酸钾,并加60mL蒸馏水反应0.5h。旋蒸去除水和二甲基甲酰胺,所得产物加足量石油醚搅拌,直至析出白色沉淀,过滤。
取500mg上述白色沉淀,加入30mL正戊醇,通氮气并加热至100℃。然后向反应液中加入100mg醋酸锌,升温至146℃并搅拌6h,接着再向反应液中加入乙醇后旋蒸。在上述产物中加入少量四氢呋喃将其溶解,然后加入30mL石油醚,静置至杂质析出后用盐酸萃取。在酞菁所在的水层中加入NaCl,并用四氢呋喃萃取。最后,加入0.25mol/L NaOH,获得沉淀,过滤,干燥,得到粗产物。
利用HPLC半制备柱SinoChrom ODS-BPC18继续分离纯化前述粗产物,经旋转蒸发加碱沉淀后,脱水,得到znpc4酞菁光敏剂。
试验例1
采用光照实验分别测定实施例1的白蛋白-酞菁光敏复合物和对比例1的ZnPc4酞菁光敏剂的单线态氧产量。首先先分别设定ZnPc4酞菁光敏剂组和HSA-ZnPc4复合物组,然后将1μmol的ZnPc4酞菁光敏剂和HSA-ZnPc4复合物分别加入96孔板中,每组设置6个重复孔以降低实验误差。两组样品先孵育用于检测单线态氧产量的DCFH-DA探针。孵育15min后,开始光照实验。光照时间间隔30s,每30s光照一次,光照后立即用酶标仪检测各样品孔的单线态氧产量。最后收集数据并作图。
图1为光照实验下白蛋白-酞菁光敏复合物和ZnPc4酞菁光敏剂的单线态氧产量的对比图。从图1可以看出,与ZnPc4酞菁光敏剂相比,白蛋白-酞菁光敏复合物能够保持相对稳定的单线态氧产量,表明在ZnPc4酞菁光敏剂上包覆白蛋白HSA不会降低ZnPc4酞菁光敏剂的单线态氧产量,即白蛋白HSA对ZnPc4酞菁光敏剂的光毒作用无明显影响。
试验例2
分别测定实施例1的白蛋白-酞菁光敏复合物和对比例1的ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度。首先先分别设定ZnPc4酞菁光敏剂组和HSA-ZnPc4复合物组。然后配置pH7.0的磷酸盐缓冲液,分别将ZnPc4酞菁光敏剂和HSA-ZnPc4复合物溶解在磷酸盐缓冲液中,终浓度为1μmol。利用660nm的LED平板光源对全部样品分别给予1、2、3和4分钟的光照,对应光剂量分别为2.5、5.0、7.5和10J/cm2。光照后立刻用酶标仪检测各样品孔的紫外吸收光谱(690nm)和荧光发射光谱(650nm),收集不同光剂量照射下ZnPc4酞菁光敏剂和HSA-ZnPc4复合物的特征紫外吸收和荧光变化,分析它们的光漂白程度。
图2为白蛋白-酞菁光敏复合物和ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白程度的对比图。从图2可以看出,HSA-ZnPc4复合物能够显著降低ZnPc4酞菁光敏剂的光漂白现象,减少光敏药物在光照时的药物损耗,从而显著提高药物的利用率。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制备ZnPc4酞菁光敏剂;
S2、将白蛋白HSA溶于超纯水,充分搅拌,得到白蛋白HSA水溶液;
S3、将十二烷基硫酸钠溶于超纯水,得到十二烷基硫酸钠水溶液;
S4、将所述白蛋白HSA水溶液与2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液混合后,加入所述十二烷基硫酸钠水溶液和所述ZnPc4酞菁光敏剂,充分混合,得到混合液;
S5、将所述混合液在水浴条件下磁力搅拌20~40min,得到白蛋白-酞菁光敏复合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述白蛋白HSA水溶液中,白蛋白HSA的浓度为0.8~1.2mg/mL。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述十二烷基硫酸钠水溶液的质量分数为5~7%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液的PH为5~6。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中,所述白蛋白HSA水溶液、所述2-(N-吗啡啉)乙磺酸缓冲液、所述十二烷基硫酸钠水溶液和所述ZnPc4酞菁光敏剂的体积比为1:0.8~1.2:45~55:15~20。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述ZnPc4酞菁光敏剂的摩尔浓度为0.5~1.5μmol/L。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S5中,水浴温度为60~70℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S5中,搅拌速率为700~800r/min。
9.一种低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,其特征在于,根据权利要求1~8任意一项所述的制备方法制得,所述白蛋白-酞菁光敏复合物为基于所述白蛋白HSA和所述ZnPc4酞菁光敏剂形成的自组装药物复合体,其中,所述白蛋白HSA包裹在所述ZnPc4酞菁光敏剂上。
10.根据权利要求9所述的低光漂白性的白蛋白-酞菁光敏复合物,其特征在于,所述白蛋白-酞菁光敏复合物的颗粒尺寸为140~160nm。
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