CN113368235B - 一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113368235B
CN113368235B CN202110513500.5A CN202110513500A CN113368235B CN 113368235 B CN113368235 B CN 113368235B CN 202110513500 A CN202110513500 A CN 202110513500A CN 113368235 B CN113368235 B CN 113368235B
Authority
CN
China
Prior art keywords
plga
ngqds
bts
peg
nitrogen
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
CN202110513500.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113368235A (zh
Inventor
吴惠霞
魏凤远
赖可欣
王秋敏
牟娟
杨仕平
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.)
Shanghai Normal University
Original Assignee
Shanghai Normal University
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 Shanghai Normal University filed Critical Shanghai Normal University
Priority to CN202110513500.5A priority Critical patent/CN113368235B/zh
Publication of CN113368235A publication Critical patent/CN113368235A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113368235B publication Critical patent/CN113368235B/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
    • A61K41/0028—Disruption, e.g. by heat or ultrasounds, sonophysical or sonochemical activation, e.g. thermosensitive or heat-sensitive liposomes, disruption of calculi with a medicinal preparation and ultrasounds
    • A61K41/0033—Sonodynamic cancer therapy with sonochemically active agents or sonosensitizers, having their cytotoxic effects enhanced through application of ultrasounds
    • 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
    • A61K31/41—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with two or more ring hetero atoms, at least one of which being nitrogen, e.g. tetrazole
    • A61K31/425—Thiazoles
    • A61K31/428—Thiazoles condensed with carbocyclic rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/08—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier
    • A61K49/085—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by the carrier conjugated systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00—Preparations for testing in vivo
    • A61K49/06—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations
    • A61K49/18—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes
    • A61K49/1818—Nuclear magnetic resonance [NMR] contrast preparations; Magnetic resonance imaging [MRI] contrast preparations characterised by a special physical form, e.g. emulsions, microcapsules, liposomes particles, e.g. uncoated or non-functionalised microparticles or nanoparticles
    • 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
    • A61K9/48—Preparations in capsules, e.g. of gelatin, of chocolate
    • A61K9/50—Microcapsules having a gas, liquid or semi-solid filling; Solid microparticles or pellets surrounded by a distinct coating layer, e.g. coated microspheres, coated drug crystals
    • A61K9/51—Nanocapsules; Nanoparticles
    • A61K9/5107—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/513—Organic macromolecular compounds; Dendrimers
    • A61K9/5146—Organic macromolecular compounds; Dendrimers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, polyamines, polyanhydrides
    • A61K9/5153—Polyesters, e.g. poly(lactide-co-glycolide)
    • 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)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种Gd‑NGQDs/BTS@PLGA‑PEG纳米材料及其制备方法和应用，包括以下步骤：(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液；(2)通过薄膜水合法将苯并噻唑亚磺酸钠与PEG‑PLGA溶于二氯甲烷中，超声震荡使其混合均匀，室温下真空脱去溶剂，生成薄膜；取步骤1)所得的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液和乙酸钆加入其中，加入超纯水，40‑60℃反应1‑2h，通过0.45μm滤膜过滤，保存；(3)再使用透析袋透析48‑72h制得Gd‑NGQDs/BTS@PLGA‑PEG纳米材料。与现有技术相比，本发明可解决声敏剂的光毒性问题，提高声动力治疗肿瘤效果，且能够实现深层肿瘤治疗，从而达到声动力疗法和二氧化硫气体治疗的协同治疗。

Description

一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于纳米材料和分子影像学技术领域，具体涉及Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法及其应用。
背景技术
目前恶性肿瘤是造成全世界人类死亡的主要原因之一，已经成为严重危害人类生命健康、制约社会经济发展的一类重大疾病。上世纪七十年代、九十年代及本世纪初先后三次中国居民死亡原因调查，不论男性还是女性，恶性肿瘤死亡率均逐渐升高。对肿瘤的诊断和治疗，成为了当今国内外科学家广泛研究的课题。迫切需要开发微创或无创治疗方法。传统方案治疗经历痛苦，例如常规的手术切除，放射疗法和化学疗法，这在很大程度上取决于肿瘤的大小、位置、组织学类型等。因此，迫切需要开发微创或无创治疗方法。
声动力疗法作为一种新型的非侵袭性抗癌疗法，引起了肿瘤治疗领域研究者的极大兴趣。超声波可以激活肿瘤中积累的敏化剂化合物，从而产生高活性氧，例如单线态氧和超氧自由基，对肿瘤造成不可逆转的组织损害。而且超声具有很强的组织穿透能力，因此声动力治疗非常适合用于深层组织中肿瘤的治疗。
发明内容
本发明的目的就是为了针对现有技术中光动力治疗中近红外光穿透力有限，且不能对深部肿瘤组织进行有效破坏，而提供一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液；
(2)通过薄膜水合法将苯并噻唑亚磺酸钠与PEG-PLGA溶于二氯甲烷中，超声震荡使其混合均匀，室温下真空脱去溶剂，生成薄膜；取步骤1)所得的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液和乙酸钆加入其中，加入超纯水，40-60℃反应1-2h，通过0.45μm滤膜过滤，保存；
(3)再使用透析袋透析48-72h制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
作为本技术方案的进一步改进，步骤(1)所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的具体制备方法如下：
取柠檬酸，L-丙氨酸于反应器加热到200-240℃，7-10min后，在持续大力搅拌下，缓慢加入超纯水，将所得溶液使用过滤，再用透析袋透析48-72h，得到分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点。
更进一步地，所述的柠檬酸、L-丙氨酸、超纯水的用量比为1g:0.22g:20-30mL。
更进一步地，所述的过滤采用0.22μm滤膜；透析采用1000kDa的透析袋。
作为本技术方案的进一步改进，步骤(2)所述的苯并噻唑亚磺酸钠、PEG-PLGA和二氯甲烷的用量配比为2-10mg:40mg:1mL。
步骤(2)所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液、水合乙酸钆的用量配比为10-20mL:30-60mg；
其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL。
步骤(2)所述的苯并噻唑亚磺酸钠与氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的用量配比为2～10mg:10～20mL。
其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL。
步骤(3)所述透析袋采用3500kDa的透析袋。
本发明所要解决的另一技术问题，在于提供一种采用所述的方法制得的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
本发明所要解决的另一技术问题，在于提供一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的应用，将Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料作为声动力治疗声敏剂、气体产生器或磁共振成像造影剂，在磁共振成像介导下用于声动力疗法和二氧化硫气体治疗协同治疗的应用。
该材料具有良好的磁共振成像效果，氮掺杂的石墨烯量子点作为无机声敏剂能够在超声作用下产生活性氧，且负载的二氧化硫气体供体能够精准地在肿瘤微酸性的环境下释放二氧化硫气体，能够实现声动力疗法和二氧化硫气体治疗的协同治疗。
SO2实际上是一种双面气体分子。尽管长期以来一直将其视为有毒的环境污染物和工业加工的副产品，但最近的研究表明，SO2除了对哺乳动物有毒作用外，还具有保护作用。SO2在多种疾病中具有巨大的治疗潜力，包括心肌缺血后再灌注损伤炎症和癌症。为了治疗特定疾病，必须将SO2准确地运输到目标组织。SO2气体治疗可以克服声动力疗法在缺氧情况下产生的抗性，增强声动力疗法的效果。另外，SO2气体自身也可诱导肿瘤细胞凋亡。
石墨烯基量子点在生物医学领域应用广泛，尤其是氮掺杂的石墨烯量子点(N-GQDs)，N-GQDs与其他碳基量子点相似，具有尺寸分布窄、水溶性好、易于功能化、生物相容性高、量子产率高、荧光稳定的优点。此外，N-GQDs还显示出作为化疗药物载体的巨大潜力。鉴于其独特的结构和潜在的生物安全性，N-GQDs可以作为有效的纳米载体或光疗剂用于癌症治疗，并且可以利用其荧光性能监测药物的代谢行为和肿瘤生长。通过合理选择分子前体或进行适当的后处理，N-GQDs在生物医学领域可得到广泛应用，包括生物传感、生物成像以及响应性药物输送和光疗。
苯并噻唑亚磺酸盐(BTS)分子是一种新型的pH依赖型SO2供体，由于C–S键的裂解，特别是在pH＝6时可以连续且精确地在生理pH下生成SO2，这对应于肿瘤细胞的微环境。更重要的是，与其他刺激反应性供体相比，它具有生物学相容性。此外，已证实产生的SO2会引起肿瘤细胞中活性氧(ROS)水平的升高，这也可能诱导凋亡因子Bax的表达，从而下调Bcl-2和上调Caspase-3来实现深层肿瘤治疗。
基于此，本发明通过利用两亲性聚合物PEG-PLGA将声敏剂N-GQDs和二氧化硫前药通过自组装整合成一种纳米粒子，再加入Gd3+，通过Gd3+与N-GQDs的羧基配位和两亲性聚合物的包裹作用将Gd3+载入纳米材料，从而用于磁共振成像。实现磁共振成像引导下的声动力疗法和气体治疗协同治疗。自组装纳米材料具有低毒性和良好的生物相容性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点，制备的氮掺杂的石墨烯量子点能够在超声作用下产生活性氧，具有良好的声动力效果；
(2)按照已公开文献制备的二氧化硫气体供体能够在肿瘤微酸性的环境下持续释放二氧化硫气体，二氧化硫会引起肿瘤细胞中活性氧(ROS)水平的升高，这也可能诱导凋亡因子Bax的表达，从而下调Bcl-2和上调Caspase-3来实现深层肿瘤治疗。
(3)利用PEG-PLGA二嵌段聚合物的载药能力通过薄膜水合法将二氧化硫气体供体苯并噻唑亚磺酸钠、无机声敏剂氮掺杂的石墨烯量子点自组装在一起，再通过氮掺杂石墨烯量子点的羧基将钆离子配位螯合，可以使材料具有良好的磁共振成像效果，并且可以在不改变声敏剂的结构和性质的同时通过增强的渗透性和保留效应(EPR)在肿瘤部位积累声敏药物，解决声敏剂的光毒性问题，提高声动力治疗肿瘤效果，且负载的二氧化硫气体供体能够在肿瘤微酸性的环境下持续释放二氧化硫气体，能够实现深层肿瘤治疗，从而达到声动力疗法和二氧化硫气体治疗的协同治疗。
附图说明
图1为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的方法流程图；
图2a为实施例1中制备得到的氮掺杂的石墨烯量子点的TEM；
图2b为实施例1中制备得到的氮掺杂的石墨烯量子点的粒径统计图；
图3a为实施例1中所制备的氮掺杂石墨烯量子点在溶液水平的声动力效果图；
图3b指示剂ABDA加超声组；
图3c为实施例1中制备得到的氮掺杂的石墨烯量子点加叠氮化钠抑制组；
图3d为abc三组的相对荧光强度变化图；
图4为实施例2中按照文献制备的苯并噻唑亚磺酸钠在溶液水平的二氧化硫气体释放的相对荧光强度变化曲线图；
图5a为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG的TEM；
图5b为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG的粒径统计图；
图6为实施例1各步骤制备的材料的Zeta电位汇总；
图7为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在溶液水平的磁共振成像效果图；
图8a为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在溶液水平的声动力效果图；
图8b为指示剂ABDA加超声组；
图8c为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG加叠氮化钠抑制组；
图8d为abc三组的相对荧光强度变化图；
图9为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在溶液水平的二氧化硫气体释放的相对荧光强度变化曲线图；
图10a为实施例1中制备的Gd-NGQDs@PLGA-PEG与小鼠乳腺癌4T1细胞共孵育12h、24h后的细胞存活率；
图10b为实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG与小鼠乳腺癌4T1细胞共孵育12h、24h后的细胞存活率；
图10c为为实施例1中制备的的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在小鼠乳腺癌4T1细胞中的声动力疗法和二氧化硫气体协同治疗效果图。
具体实施方式
本发明提供一种具有磁共振成像效果引导的肿瘤声动力治疗/二氧化硫气体治疗的纳米复合材料的制备方法。具体涉及一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备及其应用。包括以下步骤：
(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点；
(2)通过薄膜水合法将步骤2)所得的苯并噻唑亚磺酸钠、PEG-PLGA、乙酸钆、氮掺杂的石墨烯量子点通过自组装制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料；
(3)通过改变原料的不同配比及实验条件，探究材料制备的最优条件及原料的最佳配比，并在步骤2)使用滤膜过滤后，再使用透析袋透析制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料；
(4)研究该复合纳米材料的磁共振成像以及声动力治疗和二氧化硫气体治疗的协同效果。
本发明选用的原材料均为市售原材料或通过现有公开文献报道的方法制备而成，如：
苯并噻唑亚磺酸钠可采用现有技术中报道的方法制得。苯并噻唑亚磺酸钠采用ACS Chem.Biol.2016,11,1647-1651报道的方法合成。
PEG-PLGA选用西安瑞禧生物科技有限公司的R-PL1001-10KD的产品。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：
一、制备分散均匀、粒径均一的氮掺杂石墨烯量子点，具体步骤如下：
(1)取柠檬酸1g，L-丙氨酸0.22g于反应器加热到240℃；
(2)大约8min后，在持续大力搅拌下，将20mL去离子水缓慢加入溶液中，将所得溶液使用0.22μm滤膜过滤，再用1000kDa透析袋透析72h，得到分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点。
图2a为实施例1中制备得到的氮掺杂石墨烯量子点的TEM，图2b为相应的粒径统计图。从图中可以看出，所制备的氮掺杂石墨烯量子点分散均匀、粒径均一，粒径约3～7nm。
图3a为实施例1中所制备的氮掺杂石墨烯量子点在溶液水平的声动力治疗效果图，可以看出在超声作用下，指示剂的荧光强度随着时间增加而下降；图3b为指示剂ABDA加超声组，可以看出单纯指示剂在超声作用下荧光强度不会发生明显变化；图3c为氮掺杂石墨烯量子点加叠氮化钠抑制组，可以看出叠氮化钠抑制组的荧光变化不明显，这是因为产生的活性氧被叠氮化钠猝灭掉了；图3d为abc三组的相对荧光强度变化图。
二、Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法
(1)将氮掺杂的石墨烯量子点水溶液稀释为3mg/mL；
(2)将2mg苯并噻唑亚磺酸钠与40mg PEG-PLGA溶于1mL二氯甲烷中，超声5min使其混合均匀，25℃下真空脱去溶剂，得到聚合物薄膜；
(3)将(1)配制好的3mg/mL氮掺杂的石墨烯量子点水溶液10mL和30mg水合乙酸钆加入(2)得到的聚合物薄膜中，加入超纯水，50℃反应1.5h，通过0.45μm滤膜，保存；
(4)使用滤膜过滤完成后，再使用3500kDa透析袋透析72h制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
图4为实施例1中按照文献制备的苯并噻唑亚磺酸钠在不同pH下二氧化硫气体释放的相对荧光强度变化曲线图。可以发现，随着pH的降低和时间的延长二氧化硫的释放量随之提高，在24h持续监测下可实现缓慢而持续的释放。
图5a为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG的TEM图，图5b为相应的粒径统计图，从图中可以看出，所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料粒径约45～65nm。
图6为实施例1中各步骤制备的材料的Zeta电位汇总图。通过Zeta电位的变化可以证明每一步的材料都是制备成功的。
图7为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG材料在溶液水平的磁共振成像效果图。说明材料有较好的T1加权成像效果，能够作为T1加权MRI造影剂。
图8a为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在溶液水平的声动力效果图，图8b为指示剂ABDA加超声组，图8c为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG加叠氮化钠抑制组，可以发现，该材料在超声作用下，可以产生活性氧，使活性氧捕获剂ABDA的荧光下降。图8d为abc三组的相对荧光强度变化图。单纯的指示剂加超声组和材料加入叠氮化钠抑制组的荧光变化不明显，这是因为产生的活性氧被叠氮化钠猝灭掉了。
图9为实施例1中所制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG材料在不同pH下二氧化硫气体释放的相对荧光强度变化曲线图。可以发现，随着pH的降低二氧化硫的释放量随之提高，在24h持续监测下可实现缓慢而持续的释放。
图10a和图10b分别为实施例1中制备的Gd-NGQDs@PLGA-PEG和Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG的细胞毒性和实施例1中制备的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG在小鼠乳腺癌4T1细胞中的声动力治疗和二氧化硫气体治疗效果图。可以看出，没有包裹二氧化硫气体供体的材料没有明显的细胞毒性，生物相容性高，可用于活体治疗；包裹二氧化硫气体供体的材料随着材料浓度的增大，细胞存活率逐渐降低，说明材料有一定的二氧化硫气体治疗效果；图10c为材料结合超声的细胞存活率比单纯材料孵育的细胞存活率更低，200μg/mL的材料结合超声，使细胞存活率下降到30％以下，说明声动力治疗和二氧化硫气体治疗协同治疗的效果明显。
本发明制备方法简单，制备得到的纳米复合材料具有磁共振成像性能，且具有声动力治疗和二氧化硫气体治疗的协同治疗效果。这种方法可用于磁共振引导的肿瘤声动力治疗和二氧化硫气体协同治疗，实现诊疗一体化。
实施例2
一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液：取柠檬酸，L-丙氨酸于反应器加热到200℃，10min后，在持续大力搅拌下，缓慢加入超纯水，将所得溶液使用0.22μm滤膜过滤，再用1000kDa的透析袋透析48h，得到分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点。所述的柠檬酸、L-丙氨酸、超纯水的用量比为1g:0.22g:20mL；
(2)通过薄膜水合法将苯并噻唑亚磺酸钠与PEG-PLGA溶于二氯甲烷中，所述的苯并噻唑亚磺酸钠、PEG-PLGA和二氯甲烷的用量配比为2mg:40mg:1mL；超声震荡使其混合均匀，25℃下真空脱去溶剂，生成薄膜；取步骤1)所得的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液和乙酸钆加入其中，所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液、水合乙酸钆的用量配比为10mL:30mg；苯并噻唑亚磺酸钠与氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的用量配比为10mg:10mL；其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL，加入超纯水，40℃反应2h，通过0.45μm滤膜过滤，保存；
(3)再使用3500kDa透析袋透析48h制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
制备得到的纳米复合材料具有磁共振成像性能，且具有声动力治疗和二氧化硫气体治疗的协同治疗效果。这种方法可用于磁共振引导的肿瘤声动力治疗和二氧化硫气体协同治疗，实现诊疗一体化。
实施例3
一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液：取柠檬酸，L-丙氨酸于反应器加热到240℃，7min后，在持续大力搅拌下，缓慢加入超纯水，将所得溶液使用0.22μm滤膜过滤，再用1000kDa的透析袋透析72h，得到分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点。所述的柠檬酸、L-丙氨酸、超纯水的用量比为1g:0.22g:30mL；
(2)通过薄膜水合法将苯并噻唑亚磺酸钠与PEG-PLGA溶于二氯甲烷中，所述的苯并噻唑亚磺酸钠、PEG-PLGA和二氯甲烷的用量配比为10mg:40mg:1mL；超声震荡使其混合均匀，25℃下真空脱去溶剂，生成薄膜；取步骤1)所得的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液和乙酸钆加入其中，所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液、水合乙酸钆的用量配比为20mL:60mg；苯并噻唑亚磺酸钠与氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的用量配比为2mg:20mL，其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL，加入超纯水，60℃反应1h，通过0.45μm滤膜过滤，保存；
(3)再使用3500kDa透析袋透析72h制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
制备得到的纳米复合材料具有磁共振成像性能，且具有声动力治疗和二氧化硫气体治疗的协同治疗效果。这种方法可用于磁共振引导的肿瘤声动力治疗和二氧化硫气体协同治疗，实现诊疗一体化。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员可以对这些实施例作各种修改。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）制备分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点NGQDs水溶液；
（2）通过薄膜水合法将苯并噻唑亚磺酸钠BTS与PEG-PLGA溶于二氯甲烷中，超声震荡使其混合均匀，室温下真空脱去溶剂，生成薄膜；取步骤1）所得的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液和水合乙酸钆加入其中，加入超纯水，40-60℃反应1-2h，通过0.45μm滤膜过滤，保存；
（3）再使用透析袋透析48-72h制得Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
2.根据权利要求1所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的具体制备方法如下：
取柠檬酸，L-丙氨酸于反应器加热到 200-240 ℃，7-10 min后，在持续大力搅拌下，缓慢加入超纯水，将所得溶液使用过滤，再用透析袋透析48-72h，得到分散均匀粒径均一的氮掺杂的石墨烯量子点。
3.根据权利要求2所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的柠檬酸、L-丙氨酸、超纯水的用量比为1g:0.22g:20-30mL。
4.根据权利要求2所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，所述的过滤采用0.22μm滤膜；透析采用1000kDa的透析袋。
5.根据权利要求1所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的苯并噻唑亚磺酸钠、PEG-PLGA和二氯甲烷的用量配比为2-10mg:40mg:1mL。
6.根据权利要求1所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的氮掺杂的石墨烯量子点水溶液、水合乙酸钆的用量配比为10-20mL:30-60mg；
其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL。
7.根据权利要求1所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的苯并噻唑亚磺酸钠与氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的用量配比为2~10mg:10~20mL；
其中，氮掺杂的石墨烯量子点水溶液的质量浓度为3mg/mL。
8.根据权利要求1所述的一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述透析袋采用3500kDa的透析袋。
9.一种采用如权利要求1-8中任一所述的方法制得的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料。
10.一种如权利要求9所述的Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料的应用，其特征在于，将Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料用于制备声动力治疗声敏剂、SO2气体产生器或磁共振成像造影剂。
CN202110513500.5A 2021-05-11 2021-05-11 一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用 Active CN113368235B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110513500.5A CN113368235B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110513500.5A CN113368235B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113368235A CN113368235A (zh) 2021-09-10
CN113368235B true CN113368235B (zh) 2022-11-15

Family

ID=77572517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110513500.5A Active CN113368235B (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种Gd-NGQDs/BTS@PLGA-PEG纳米材料及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113368235B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001270025B2 (en) * 2000-06-21 2005-08-18 Bristol-Myers Squibb Pharma Company Vitronectin receptor antagonist pharmaceuticals for use in combination therapy
CN107613975A (zh) * 2015-04-20 2018-01-19 俄勒冈州立大学 包含聚合物纳米粒中的光敏化合物的组合物和使用该组合物的方法
CN110243794A (zh) * 2019-06-19 2019-09-17 济南大学 一种基于石墨烯量子点的检测二氧化硫的荧光探针及其应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2001270025B2 (en) * 2000-06-21 2005-08-18 Bristol-Myers Squibb Pharma Company Vitronectin receptor antagonist pharmaceuticals for use in combination therapy
CN107613975A (zh) * 2015-04-20 2018-01-19 俄勒冈州立大学 包含聚合物纳米粒中的光敏化合物的组合物和使用该组合物的方法
CN110243794A (zh) * 2019-06-19 2019-09-17 济南大学 一种基于石墨烯量子点的检测二氧化硫的荧光探针及其应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Benzothiazole Sulfinate: a Water-Soluble and Slow-Releasing Sulfur Dioxide Donor;Jacob J. Day et al;《ACS Chem. Biol.》;20160531;第11卷;第1647-1651页 *
Rapid Photo-Sonotherapy for Clinical Treatment of Bacterial Infected Bone Implants by Creating Oxygen Deficiency Using Sulfur Doping;Kun Su et al;《ACS Nano》;20200128;第14卷;第2077-2089页 *
重要荧光纳米材料的合成策略及其在生物医学上的应用研究进展;杨霄等;《生物物理学报》;20130831(第08期);第545-566页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113368235A (zh) 2021-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xie et al. O2-Cu/ZIF-8@ Ce6/ZIF-8@ F127 composite as a tumor microenvironment-responsive nanoplatform with enhanced photo-/chemodynamic antitumor efficacy
Zhu et al. Ru@ CeO2 yolk shell nanozymes: Oxygen supply in situ enhanced dual chemotherapy combined with photothermal therapy for orthotopic/subcutaneous colorectal cancer
Yu et al. Oxygen self-sufficient NIR-activatable liposomes for tumor hypoxia regulation and photodynamic therapy
Wei et al. Oxygen self-sufficient photodynamic therapy
Ning et al. Cancer cell membrane-coated C-TiO2 hollow nanoshells for combined sonodynamic and hypoxia-activated chemotherapy
Zheng et al. Functionalized g-C3N4 nanosheets for potential use in magnetic resonance imaging-guided sonodynamic and nitric oxide combination therapy
CN108042810B (zh) 一种酸响应释氢纳米药物及其制备方法
Li et al. Core-satellite metal-organic framework@ upconversion nanoparticle superstructures via electrostatic self-assembly for efficient photodynamic theranostics
Zhong et al. Calcium phosphate engineered photosynthetic microalgae to combat hypoxic-tumor by in-situ modulating hypoxia and cascade radio-phototherapy
CN111617246B (zh) 一种纯光敏剂自组装纳米粒及其制备和应用
CN108836949B (zh) Ce6嵌入型红细胞膜包裹普鲁士蓝纳米颗粒的制备方法
Liu et al. CoWO4-x-based nanoplatform for multimode imaging and enhanced photothermal/photodynamic therapy
Chen et al. Co-delivery of hydrophilic/hydrophobic drugs by multifunctional yolk-shell nanoparticles for hepatocellular carcinoma theranostics
Wang et al. Co-delivery of enzymes and photosensitizers via metal-phenolic network capsules for enhanced photodynamic therapy
CN113599518A (zh) 一种复合声敏剂及其制备方法
Cheng et al. An effective NIR laser/tumor-microenvironment co-responsive cancer theranostic nanoplatform with multi-modal imaging and therapies
Hu et al. Recent advances of sonodynamic therapy by MOFs-based platforms for biomedical applications
Liu et al. Controllable growth of drug-encapsulated metal-organic framework (MOF) on porphyrinic MOF for PDT/chemo-combined therapy
Zhao et al. Buffet-style Cu (II) for enhance disulfiram-based cancer therapy
Li et al. Degradable multifunctional porphyrin-based porous organic polymer nanosonosensitizer for tumor-specific Sonodynamic, chemo-and immunotherapy
KR101533036B1 (ko) 그래핀 유도체-기반 약물 전달체 및 이의 제조 방법
CN113694023B (zh) 一种氧化响应型纳米胶束及其制法与应用
Yang et al. Ferrocene-based multifunctional nanoparticles for combined chemo/chemodynamic/photothermal therapy
Wang et al. Hybrid micelles loaded with chemotherapeutic drug-photothermal agent realizing chemo-photothermal synergistic cancer therapy
Shi et al. Nanoscale Metal–Organic Frameworks Combined with Metal Nanoparticles and Metal Oxide/Peroxide to Relieve Tumor Hypoxia for Enhanced Photodynamic Therapy

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