TW201323000A - 可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體 - Google Patents

Abstract

本發明所揭一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體，其包含有由一至少一金屬所構成之核心，用以承載一光感藥物，其中，該核心係由金及鐵混合而成者，該光感藥物係可為二氫卟吩E6（chlorin e6；Ce 6），用以利用光產生光熱效應或光動力效應而毒殺細胞。

Description

可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體

　　本發明係有關於一種用以運送醫藥組成物之奈米載體，特別係指一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體。

　　按，近年來奈米材料興起，而其中所謂之奈米粒子乃係粒徑介於10～100nm之微顆粒，由於其尺寸微小使得性能產生優越性，例如：穿透性佳、具有獨特之化學性質、物理性質等，使得以奈米粒子為極佳藥物或是基因之載體。

　　更進一步而言，藉由將藥物、去氧核糖核酸或是核糖核酸等治療因子，吸附於奈米粒子之表面或是包裹於奈米粒子其內，於細胞攝取作用下進入細胞中，緩慢地釋放藥物，以進行治療。此種投藥方式較傳統投藥方式具有更多優點，例如：較佳藥物控制釋放、提高難溶藥物溶解率及吸收率、高度靶向、提高藥物療效、降低毒性及副作用、消除特殊屏障等。因此，奈米粒子作為藥物載體之應用已成為目前生醫領域中最具發展性之研究。

　　過去研究文獻中指出，用於癌症惡性腫瘤診斷與治療之藥物載體主要係由金屬奈米粒子、無機非金屬奈米粒子、生物降解性高分子奈米顆粒和生物性顆粒構成，其中，金屬奈米粒子之種類十分多，使用單一金屬作為奈米粒子，乃係以被普遍地應用於生醫產業，即係以金奈米粒子於生物感測器、藥物釋放以及癌症治療等。

　　為了使奈米粒子多功能化，可同時實現診斷與治療之功效，目前於腫瘤檢測之診斷工具係亦得利用具有磁性之金屬奈米粒子，例如：被普遍利用之磁共振造影，其係為一種非侵入性之診斷工具，具有高空間分辨率，在軟組織有優秀之成像對比度以及斷層掃描之能力，而於臨床實驗中，超順磁奈米粒子之核磁共振對比劑已被證明為無創性細胞標記，並於腫瘤檢測上具有優異表現。此外，電腦斷層掃描係可藉由不同部位之組織吸收不同X光，而辨別病灶區域與正常組織，提供高清晰度之三維斷層解剖結構，惟，過去係以碘與碘化物作為顯影劑，細胞毒性相當高，因此，目前係以金屬與聚合物復合之奈米粒子所取代，如由聚二醇或是其他生物相容性高之聚合物包覆金奈米粒子。

　　再者，雙金屬或是核殼性奈米粒子之物理及化學性質會異於單一金屬之奈米粒子，例如：利用鐵、鉑兩種不同金屬所製成之鐵鉑奈米粒子，雖然鐵鉑奈米粒子可同時具有核磁共振顯影與電腦斷層顯影之功能，惟，鉑為已知化療藥物之一種，於無法控制鉑於載體內釋出之情形下，無法避免細胞毒性之潛在風險；另如我國專利公告第I295177號「鐵/金核殼型複合奈米粒子於治療腫瘤之用途」，該複合型奈米粒子係以鐵構成奈米粒子之核心部份，再由金構成殼層而同心地包覆於核心外所組成者，理論上應同時具有兩種金屬之性質，惟，當外殼層過厚時。會造成核心金屬之性質消失，而喪失顯影之功效。

　　本發明之主要目的即在於提供一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體，其包含有一核心及一多孔中空奈米矽球，包覆於該核心外，用以結合一光感藥物，其中，該核心係由金及鐵混合而成者。

　　更進一步而言，該光感藥物係得為二氫卟吩E6 （chlorin e6；Ce 6），而該奈米載體係可穩定地同時具有顯影及承載藥物之功效，並對於細胞無潛在毒性之影響。

　　本發明之另一目的即在於提供一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之奈米載體中之鐵金核心的製造方法，其包含下列步驟：

　　A.取一定量之醋酸金（Gold acetate）及1,2-十六烷二醇（1,2-hexadecandiol）溶解於二苯醚（diphenyl ether）中。

　　B.將二苯醚溶液置於一氮氣環境下，並加入至少一預定油相介面活性劑，反應一預定時間。

　　C.注入五羰基鐵（Fe(CO)₅），控制升溫至一預定溫度進行反應。

　　D.經離心及清洗後，得到一鐵金核心之奈米載體。

　　其中：

　　步驟B之該油相介面活性劑係為油酸（oleic acid）及油胺（oleylamine）；

　　步驟C更包含有下列步驟：

　　C’：於反應溫度60℃～110℃，在氮氣環境進行回流反應，；

　　C’’：於反應溫度110℃~120℃，施以氮氣，用以清除低沸點干擾物；

　　C”’：以程式控制升溫速率而加熱至250℃，並在氮氣環境進行回流反應。

　　本發明係提供一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體，其包含有由一至少一金屬所構成之核心，用以承載一光感藥物，其中，該核心係由金及鐵混合而成者，該光感藥物係可為二氫卟吩E6（chlorin e6；Ce 6），用以利用光產生光熱效應或光動力效應而毒殺細胞。

　　詳言之，該奈米載體之鐵金核心的製造方法係如下：先取一定量之醋酸金（Gold acetate）及1,2-十六烷二醇（1,2-hexadecandiol）溶解於二苯醚（diphenyl ether）中；再將配置好之該二苯醚溶液置於一氮氣環境下，並加入由油酸（oleic acid）及油胺（oleylamine）所組成之油相介面活性劑，反應一預定時間，而後，注入五羰基鐵（Fe(CO)₅），控制升溫至一預定溫度進行反應，經離心及清洗後，得到一鐵金核心。

　　以下，茲舉本發明若干實例作更進一步說明如後。

實例一：製備鐵心奈米核心

　　首先，取用50 ml 三頸圓底燒瓶做為反應系統容器，再連結蛇管型之回流館，底部放置加熱包並搭配磁石攪拌。再秤取醋酸金（0.25 mmol~46.76mg）以及1,2-十六烷二醇(0.25 mmol~65.2mg)，溶於 二苯醚(10 mL)中，再加入油相介面活性劑油酸(80 μL)及油胺(85 μL)而於氮氣環境底下反應約30分鐘。而後以針筒將五羰基鐵(32.5 μL, 0.25 mmol)打入反應系統中，於60℃下，進行回流約1小時，於110℃～120℃，再以針頭透過氮氣將低沸點之干擾物去除。

　　透過程式控制系統調整整個反應系統之升溫速率與加熱功率，緩慢地加熱至250℃，而進行回流反應約1小時，其中，於100℃至200℃之升溫速率約為1℃/分鐘，於200℃至250℃之升溫速率約為0.5℃/分鐘。

　　將經由上述回流反應所得之產物移至50 ml離心管中，並加入95% 酒精混合均勻使該產物產生沉澱現象。以6000 rpm轉速離心 5 分鐘後，再以正己烷／酒精1:2之比例進行清洗與離心的動作，而得到一呈深暗紅色之鐵金奈米核心。

實例二：製備光感藥物複合奈米載體

　　首先，取20mg之二氫卟吩E6，混合20.7mg之二環己基碳二亞胺（4-dicyclohexylcarbodimide；DCC）以及11.6mg之N-羥基琥珀酰亞胺（N-hydroxysuccimide；NHS），其中，二氫卟吩E6、二環己基碳二亞胺以及N-羥基琥珀酰亞胺之莫耳數比為1：3：3。將上述混合物溶於1毫升酒精及1毫升之3-氨基丙基三甲氧基甲矽烷（APTES）中，攪拌反應24小時，得到Ce6-APTES混合溶液，於避光環境下保存備用。

　　將實例一中所合成之鐵金核心清洗離心並乾燥後，回溶於氯仿（chloroform）中，得到濃度為10mg/ml之鐵金溶液。再將十六烷基三甲基溴化胺（cetyltrimethylammonium bromide；CTAB）150mg溶於5ml去離子水中，得到十六烷基三甲基溴化胺水溶液。取鐵金溶液0.5ml與十六烷基三甲基溴化胺水溶液，攪拌並以超音波震盪1小時，得到油水乳化之水溶液。

　　將該油水乳化之水溶液加熱至60℃並持續加熱一預定時間，使氯仿蒸發完全，得到分散良好之鐵金奈米粒子水溶液。而後45ml之水以及0.3ml、濃度為2M之氫氧化鈉溶液相混合後，加入該鐵金奈米粒子水溶液，攪拌並加熱至70℃。

　　將已製備好之Ce6-APTES混合溶液 0.2ml混合0.3毫升之四乙氧基矽烷（tetraethoxysilane；TEOS）後，加入鐵金粒子水溶液中。經攪拌後，再加入以100 μL之四乙氧基矽烷混合100 μL聚乙烯團基(PEG-silane)之溶液。再經過攪拌，而後加入3ML乙酸乙酯（ethylacetate）並反應3 小時，而得到含有光感藥物之奈米複合載體（FeAu@Ce6-MSN@PEG）。

　　更進一步而言，為了維持含有光感藥物之奈米複合載體之鐵金核心穩定性，係將該含有光感藥物之奈米複合載體溶於含有300 mg硝酸銨和50 ml 95％酒精中並反應在60°C 反應一小時，去除步驟重複兩次，以徹底清除十六烷基三甲基溴化胺。

　　此外，將去除已清除十六烷基三甲基溴化胺之含有光感藥物之奈米複合載體溶於水中，並調整酸鹼度至酸鹼值約為10，再加入100 μL 之聚乙烯團基作用12 小時，此亦可增加奈米複合載體之穩定性。反應過後再以去離子水清洗離心，並可保存於酒精中。

　　藉由上述方法所得之含有光感藥物之奈米複合載體，其係具有鐵金核心，包覆中孔洞奈米矽球，同時亦包入光感藥物，使該奈米複合載體同時具有核磁共振顯影以及X光顯影功能，並可施以光動力治療用以毒殺細胞。

　　上述說明係針對本發明之可行實施例之具體說明，為該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技術特徵所為之等效實施或是變更，均應包含於本案之專利範圍中。

無

無

無

Claims (5)

1. 一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體，包含有：
   　　一核心；
   　　一多孔中空奈米矽球，包覆於該核心外，用以結合一光感藥物；
   　　其特徵在於：該核心係由金及鐵混合而成者。
   
2. 依據申請專利範圍第1項所述可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之鐵金核心之奈米載體，其中，該光感藥物係為二氫卟吩E6 （chlorin e6；Ce 6）。
3. 一種可搭配光感藥物以作為癌症診治判斷之奈米載體中之鐵金核心的製造方法，包含有下列步驟：
   　　Ａ.取一定量之醋酸金（Gold acetate）及1,2-十六烷二醇（1,2-hexadecandiol）溶解於二苯醚（diphenyl ether）中，而得到一二苯醚溶液；
   　　B.將該二苯醚溶液置於一氮氣環境下，並加入至少一預定油相介面活性劑，反應一預定時間；
   　　C.注入五羰基鐵（Fe(CO)₅），控制升溫至一預定溫度進行反應，而得到一產物；
   
   　　D.將該產物經離心及清洗後，得到一鐵金核心。
4. 依據申請專利範圍第3項所述製造方法，其中，該步驟B之該油相介面活性劑係為油酸（oleic acid）及油胺（oleylamine）。
5. 依據申請專利範圍第3項所述製造方法，其中，該步驟C更包含有下列步驟：
   　　C’：於反應溫度60℃～110℃，於氮氣環境底下進行回流反應；
   　　C’’：於反應溫度110℃～120℃，施以氮氣，用以排除低沸點干擾物；
   　　C”’：以程式控制升溫速率而加熱至250℃，並進行回流反應。