CN115919807A - 一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用 - Google Patents
一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115919807A CN115919807A CN202310071830.2A CN202310071830A CN115919807A CN 115919807 A CN115919807 A CN 115919807A CN 202310071830 A CN202310071830 A CN 202310071830A CN 115919807 A CN115919807 A CN 115919807A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drug
- sustained
- release
- lipid
- preparation
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
本发明公开了一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用，涉及医药制剂技术领域。本发明包括A.将6mg的Dox溶于500μL甲醇中，加入3mL CHCl3充分混合，再加入200μL三乙胺(TEA)；B.将PAMAM溶于500μL甲醇中，与A中溶液混合；C.B中液体在50℃下旋转蒸发1h后形成薄膜，加入PBS水化；D.C中液体超滤管离心过滤，用PBS重悬；E.制备脂质膜；F.取之前制备的PAMAM‑DOX纳米粒，加入E中液体进行超声波处理；G.将悬浮液离心得到沉淀，即为纳米粒。本发明线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球，具有组织选择性好、生物相容性好和可降解性等优点。
Description
技术领域
本发明涉及医药制剂技术领域，特别是涉及一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用。
背景技术
甲状腺未分化癌(ATC)是一种少见的预后较差的恶性肿瘤，在各类甲状腺癌中所占比例不到2％。由于其治愈率低，大多数患者在确诊后一年内死亡。通常选择手术和放射治疗来治疗和控制疾病的进展，但在治疗区域的大小上往往存在分歧，导致肿瘤周围的组织和器官受损。化疗一直被认为是一种常见且有效的治疗方法，但ATC具有部分干细胞性质，这可能有助于多药耐药效应(MDR)的发生和肿瘤的复发。阿霉素(Dox)是一种已被批准用于治疗ATC的化疗药物。但是，由于ATC细胞的MDR及其心脏毒性等的多种副作用，Dox的治疗效果受到了影响。目前已有研究证明，苯酚、碱性等特定成分具有抗MDR作用，PIP就是其中一种抗癌分子。它是黑胡椒的主要成分，具有抗抑郁、保肝、抗转移、抗甲亢、抗癌、抗炎症等多种功能。
在近年来的研究中，聚合纳米材料被认为是最有前景的靶向给药和控释载体之一。聚酰胺-胺树枝状大分子(PAMAM)纳米颗粒因其特殊的空间结构赋予其良好的载药能力、控释性能而备受关注其核壳结构具有精细的化学结构和低多分散性，可以精确控制尺寸、分支、表面功能。通过改变其活性基团可以改变其载药性能。同时具有安全性高、生物相容性好的优点，在药物传递、基因传递、体内成像等生物医学领域具有良好的发展前景。
近年来，超声作为一种具有成像和治疗功能的医疗手段，得到了广泛的应用。LIFU，又称低强度聚焦超声，它精确控制和集中超声能量，辅助定时定位激发纳米粒中的药物进行释放，从而提高局部药物浓度，增强治疗效果，减少副作用和对周围正常组织的损伤。然而，LIFU单独作用并不能达到令人满意的治疗肿瘤效果，这可能是由于载药纳米颗粒在肿瘤中的积累相对较少。因此，肿瘤靶向分子被发现并被广泛研究，其中IR780以其显著的线粒体靶向能力而著称。即使在极低的浓度下，这种近红外显像剂也表现出相当强的线粒体靶向能力。
已有技术限制包括1.肿瘤的手术治疗与放射性治疗常常存在治疗区域选择的分歧而影响治疗效果与术后生存质量，而化学药物治疗过程中肿瘤常常产生多药耐药性；2.化疗药物阿霉素能够有效治疗肿瘤的同时对正常组织器官也具有较强的杀伤作用，导致其他组织损伤；3.树枝状大分子是具有控释功能的药物载体，但是单分子可携带的药物种类有限；4.脂质纳米粒携带阿霉素的载药量有限；5.胡椒碱具有一定的抗肿瘤多药耐药作用，但是抗肿瘤作用有限，给药途径有限；基于此，我们提出一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用，解决上述背景中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种缓控释抗耐药复合纳米粒，包括一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球的制备方法，制备方法包括如下步骤：
步骤一：将6mg的Dox溶于500μL甲醇中，加入3mL CHCl3充分混合，再加入200μL三乙胺(TEA)；
步骤二：将PAMAM(5mg)溶于500μL甲醇中，与步骤一中的溶液混合，在室温下将混合物放在摇床上过夜；
步骤三：步骤二中液体放入到圆底烧瓶中(100mL)，然后在50℃的条件下旋转蒸发1小时后形成薄膜，加入PBS(5mL)进行水化，混合物在摇床中室温孵育4小时；
步骤四：步骤三中液体使用超滤管(3000D)离心过滤，用PBS重悬，4℃保存备用，还包括冷冻干燥后进行保存；
步骤五：制备脂质膜(DPPC:DSPE-PEG2000:胆固醇＝2:1:1，总重20mg)，脂质分子(20mg)、胡椒碱(1mg)和IR780(0.1mg)在三氯甲烷中共溶解，加入100mL圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪42℃去除三氯甲烷形成薄膜，然后加入PBS(5mL)水化薄膜；
步骤六：取之前制备的PAMAM-DOX纳米粒，再加入步骤五中的液体，然后使用超声波仪对整个液体体系进行超声波处理，强度为100W，持续5分钟；
步骤七：将悬浮液在8000转/分钟下离心10min，得到沉淀，即为所制备的纳米粒。
一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球作为治疗甲状腺未分化癌的应用。
所述LIFU作为权力2中的辅助治疗和释药手段。
所述步骤六中超声波处理保持脉冲持续时间5秒，脉冲间隔5秒。
本发明为解决化疗药物靶向能力差、副作用多、给药途径有限的缺点，单一载体载药种类及数量有限的限制，以及肿瘤对于化疗药物的多药耐药效应影响治疗效果等的问题，和药物治疗不能精准定位的缺陷，方案以树枝状大分子(PAMAM)为核心负载阿霉素，以脂质材料为外壳装载胡椒碱及线粒体靶向分子IR780，制备出一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球，该微球具有组织选择性好、生物相容性好和可降解性等优点。该微球不但能够携带化疗阿霉素实现靶向肿瘤的精准定位，避免杀伤其他器官组织的副作用，还能够利用树枝状大分子的缓释功能保持病灶区域的药物浓度，同时脂质膜上携带的胡椒碱能够对抗肿瘤的多药耐药作用，线粒体靶向分子IR还具有光声/荧光显像功能，能够实现诊疗一体化及可视化治疗，LIFU可以用来帮助纳米微球定点定时释放药物，能够辅助纳米微球的治疗，该微球制备工艺简单，易操作，适合扩大化生产。
本发明具有以下有益效果：
本发明以树枝状大分子(PAMAM)为核心负载阿霉素，不仅解决了药物外漏的副作用问题，还能够通过包载整体的树枝状大分子而非逸散在溶液中的溶质分子而增加脂质对于Dox的包载效率。以脂质材料为外壳装载胡椒碱及线粒体靶向分子，不但能够使阿霉素实现靶向肿瘤的精准定位，避免杀伤其他器官组织的副作用，还能够利用树枝状大分子的缓释功能保持病灶区域的药物浓度，同时脂质膜上携带的胡椒碱能够对抗肿瘤的多药耐药作用，线粒体靶向分子IR还具有光声/荧光显像功能，能够实现诊疗一体化及可视化治疗，LIFU可以用来帮助纳米微球定点定时释放药物，能够辅助纳米微球的治疗。该微球还具有组织选择性好、生物相容性好和可降解性等优点，制备工艺简单，易操作，适合扩大化生产。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为实验例2的透射电镜图像；
图2为实验例2的纳米粒的粒径分布图；
图3为实验例3的线粒体靶向实验结果图(图例：50μm)；
图4为实验例4的CCK-8实验结果统计图；
图5为实验例4的活死细胞染色实验结果图(图例：50μm)；
图6为实验例5的组织染色图像(图例：50μm)；
图7为实验例5的体内治疗的肿瘤体积变化情况；
图8为实验例6的体外光声成像实验结果；
图9为实验例6的体内光声成像实验结果；
图10为实验例6的体内荧光成像实验结果；
图11为本发明缓控释抗耐药复合纳米粒的制备方法流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明的实施方式不限于此。若未特别指明，下述实施例以及实验例所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，且所用的材料、试剂等，均可从商业途径得到。
实施例1：
纳米微球的合成制备
纳米颗粒均采用真空薄膜水化-声震法制备。
A.将6mg的Dox溶于500μL甲醇中，加入3mL CHCl3充分混合，再加入200μL三乙胺(TEA)。
B.将PAMAM(5mg)溶于500μL甲醇中，与A中的溶液混合。在室温下将混合物放在摇床上过夜。
C.B中液体放入到圆底烧瓶中(100mL)，然后在50℃的条件下旋转蒸发1小时后形成薄膜，加入PBS(5mL)进行水化。混合物在摇床中室温孵育4小时。
D.C中液体使用超滤管(3000D)离心过滤，用PBS重悬，4℃保存备用。也可冷冻干燥后进行保存。
E.制备脂质膜(DPPC:DSPE-PEG2000:胆固醇＝2:1:1，总重20mg)。脂质分子(20mg)、胡椒碱(1mg)和IR780(0.1mg)在三氯甲烷中共溶解，加入100mL圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪42℃去除三氯甲烷形成薄膜。然后加入PBS(5mL)水化薄膜。
F.取之前制备的PAMAM-DOX纳米粒，再加入E中的液体。然后使用超声波仪对整个液体体系进行超声波处理，强度为100W，持续5分钟(脉冲持续时间为5秒；脉冲间隔5秒)。
G.然后将悬浮液在8000转/分钟下离心10min，得到沉淀，即为所制备的纳米粒。
实施例2：
纳米粒基本理化性质的检测(如图1、图2所示)。
该纳米粒呈深红色乳液，大小均一，分散性好，粒径为193nm,电位是-2.42mV，Dox的包封率为63.21±2.43％，PIP的包封率为88.31±1.45％，IR780的包封率为75.07±2.77％。
实施例3：靶向能力检测(如图3所示)。
分别染色线粒体和纳米粒，使用激光共聚焦显微镜观察其线粒体靶向的能力。
通过激光共聚焦显微镜观察，PD@L-P-IR纳米粒组中红色代表被纳米颗粒包裹的Dox，绿色是被Mito-Tracker green染色的线粒体，合并信号中显示成明亮的黄色，而用非靶向PD@L-P纳米颗粒处理的细胞则没有这种现象(两种颜色分开)，表明用肿瘤靶向PD@L-P-IR纳米颗粒处理的细胞中线粒体和纳米颗粒之间呈现出共定位效应，即PD@L-P-IR纳米粒具有线粒体靶向能力。
实施例4：细胞毒性实验(如图4、图5所示)。
使用CCK-8法及钙黄绿素(Calcein-AM,CAM)/碘化丙啶(Propidium Iodide，PI)双染色法检测该纳米粒的细胞毒性。
在使用LIFU的不同纳米粒组中，肿瘤靶向PD@L-P-IR组细胞存活率最低(CCK-8法：27.149％；CAM/PI法：8.9％)。
实施例5：体内实验(如图6、图7所示)。
观察该纳米粒的体内治疗作用，把荷瘤裸鼠随机分组，给药后给予相应的LIFU辐照，观察并记录每组肿瘤的长势。治疗结束后，收集心、肝、脾、肺、肾和肿瘤组织进行苏木精-伊红(hematoxylin-eosin，HE)染色。
PD@L-P-IR+LIFU组肿瘤基本消除，说明PD@L-P-IR+LIFU抗肿瘤效果显著。
实施例6：纳米粒光声成像及荧光成像(如图8-图10所示)。
体内外光声成像的能力和体内荧光成像的能力的检测。
光声成像中PA值与纳米颗粒浓度呈线性相关，随着浓度的提高而增加，体内成像则随着时间增加而增加，在4h-8h期间，信号强度增加进入快速上升阶段，注射后12h达到峰值，24h后下降。
荧光成像中，荧光信号在肿瘤中也表现出时间依赖性的增加，从注射后1小时开始，4小时后显著增强。
PD@L-P-IR NPs具有良好的体内外成像能力，为肿瘤的可视化治疗提供了广阔的前景。
本发明创造解决其技术问题所采用的技术方案是：
1、本方案设计并合成了一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球PAMAM-Dox@Lip-PIP-IR，核心是包载了Dox的PAMAM，壳是负载了PIP和IR780的脂质材料。
2、本方案合成纳米微球中所涉及的方法是真空薄膜法(旋转蒸发法)、声震法、冷冻干燥法。
3、本方案检测了纳米粒大小为193nm,电位是-2.42mV。
4、本方案还提供了一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球作为药物制剂在低功率聚焦超声(LIFU)的辅助下进行肿瘤治疗的应用。本方案的纳米微球具有线粒体靶向性能够有效靶向肿瘤，可以促进细胞凋亡以及对抗肿瘤细胞的耐药性增强化疗药物治疗效果，可以作为肿瘤药物进行临床应用。
5、本方案还提供了一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球在诊断显像中的应用。本方案的纳米微球载有近红外染料IR780，是一种具有成像潜力的光声/荧光的造影剂，可一次性实现可视化监测和引导治疗。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (4)
1.一种缓控释抗耐药复合纳米粒，包括一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球的制备方法，其特征在于：制备方法包括如下步骤：
步骤一：将6mg的Dox溶于500μL甲醇中，加入3mL CHCl3充分混合，再加入200μL三乙胺(TEA)；
步骤二：将PAMAM(5mg)溶于500μL甲醇中，与步骤一中的溶液混合，在室温下将混合物放在摇床上过夜；
步骤三：步骤二中液体放入到圆底烧瓶中(100mL)，然后在50℃的条件下旋转蒸发1小时后形成薄膜，加入PBS(5mL)进行水化，混合物在摇床中室温孵育4小时；
步骤四：步骤三中液体使用超滤管(3000D)离心过滤，用PBS重悬，4℃保存备用，还包括冷冻干燥后进行保存；
步骤五：制备脂质膜(DPPC:DSPE-PEG2000:胆固醇＝2:1:1，总重20mg)，脂质分子(20mg)、胡椒碱(1mg)和IR780(0.1mg)在三氯甲烷中共溶解，加入100mL圆底烧瓶中，用旋转蒸发仪42℃去除三氯甲烷形成薄膜，然后加入PBS(5mL)水化薄膜；
步骤六：取之前制备的PAMAM-DOX纳米粒，再加入步骤五中的液体，然后使用超声波仪对整个液体体系进行超声波处理，强度为100W，持续5分钟；
步骤七：将悬浮液在8000转/分钟下离心10min，得到沉淀，即为所制备的纳米粒。
2.根据权利要求1所述的一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球作为治疗甲状腺未分化癌的应用。
3.根据权利要求2所述的一种线粒体靶向抗耐药缓控释树枝状大分子/脂质纳米微球作为治疗甲状腺未分化癌的应用，其特征在于，所述LIFU作为权力2中的辅助治疗和释药手段。
4.根据权利要求1所述的一种缓控释抗耐药复合纳米粒的制备方法，其特征在于，所述步骤六中超声波处理保持脉冲持续时间5秒，脉冲间隔5秒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310071830.2A CN115919807A (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310071830.2A CN115919807A (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115919807A true CN115919807A (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=86700971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310071830.2A Pending CN115919807A (zh) | 2023-02-07 | 2023-02-07 | 一种缓控释抗耐药复合纳米粒及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115919807A (zh) |
-
2023
- 2023-02-07 CN CN202310071830.2A patent/CN115919807A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cao et al. | Drug release from phase-changeable nanodroplets triggered by low-intensity focused ultrasound | |
| Tahmasbi Rad et al. | Combinational effects of active targeting, shape, and enhanced permeability and retention for cancer theranostic nanocarriers | |
| Huang et al. | Nanosonosensitizers for highly efficient sonodynamic cancer theranostics | |
| Wang et al. | Enhanced drug delivery using sonoactivatable liposomes with membrane-embedded porphyrins | |
| Liu et al. | Low-intensity focused ultrasound (LIFU)-activated nanodroplets as a theranostic agent for noninvasive cancer molecular imaging and drug delivery | |
| Li et al. | Ultrasound-triggered release of sinoporphyrin sodium from liposome-microbubble complexes and its enhanced sonodynamic toxicity in breast cancer | |
| Ashrafizadeh et al. | (Nano) platforms in breast cancer therapy: drug/gene delivery, advanced nanocarriers and immunotherapy | |
| US7521066B2 (en) | Pharmaceutical and diagnostic compositions containing nanoparticles useful for treating targeted tissues and cells | |
| US9844656B2 (en) | Localization of agents at a target site with a composition and an energy source | |
| Zhou et al. | Charge-switchable nanocapsules with multistage pH-responsive behaviours for enhanced tumour-targeted chemo/photodynamic therapy guided by NIR/MR imaging | |
| Hsu et al. | An overview of nanoparticles in drug delivery: properties and applications | |
| Xie et al. | Design of a novel curcumin-soybean phosphatidylcholine complex-based targeted drug delivery systems | |
| Guo et al. | Direct site-specific treatment of skin cancer using doxorubicin-loaded nanofibrous membranes | |
| Pang et al. | Dual-modal imaging-guided theranostic nanocarriers based on indocyanine green and mTOR inhibitor rapamycin | |
| CN111956801B (zh) | 光控释放co和阿霉素的纳米药物系统及其制备和应用 | |
| WO2007106683A2 (en) | Biomimetic iron-oxide-containing lipoprotein and related materials | |
| Fattal et al. | Nanomedicine technology: current achievements and new trends | |
| CN107019801A (zh) | 一种磁热释放的热敏脂质体 | |
| CN107050040A (zh) | Hifu控释的脑胶质瘤靶向纳米递药系统及其制备方法和用途 | |
| Li et al. | Ultrasound activated nanosensitizers for sonodynamic therapy and theranostics | |
| Saharkhiz et al. | A new theranostic pH-responsive niosome formulation for doxorubicin delivery and bio-imaging against breast cancer | |
| Liang et al. | Lipid/hyaluronic acid–Coated Doxorubicin-Fe 3 O 4 as a dual-targeting nanoparticle for enhanced cancer therapy | |
| Huang et al. | Smart responsive-calcium carbonate nanoparticles for dual-model cancer imaging and treatment | |
| Goli et al. | Preparation and evaluation of gemcitabin and cisplatin-entrapped Folate-PEGylated liposomes as targeting co-drug delivery system in cancer therapy | |
| Zhao et al. | Current progress of nanomedicine for prostate cancer diagnosis and treatment |
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 |