一種用于腫瘤成像與治療的金納米花的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于腫瘤成像與治療的金納米花的制備方法，具體涉及一種多巰基高分子聚合物原位修飾金納米花，同時負(fù)載近紅外熒光成像分子和抗腫瘤藥物的制備技術(shù)，用于腫瘤成像和光熱治療與化療相結(jié)合的腫瘤治療。本發(fā)明屬于納米生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，惡性腫瘤(癌癥)已成為危害人類健康的重大疾病之一。對癌癥診斷與治療已經(jīng)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究的一大熱點。光學(xué)成像具有非侵襲性、實時、分辨率高等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于腫瘤研究領(lǐng)域，可對腫瘤進行早期診斷。近紅外熒光成像是用特定波長的紅光激發(fā)熒光染料，使其發(fā)出波長長于激發(fā)光的近紅外熒光，應(yīng)用于近紅外熒光成像設(shè)備來檢測腫瘤的病理狀態(tài)。由于在近紅外區(qū)域，近紅外光源能在生物組織內(nèi)達到最大穿透深度，且受生物體的自發(fā)熒光背景影響較小，因此，近紅外熒光成像在腫瘤研究領(lǐng)域具有巨大潛力，對于腫瘤的早期診斷、治療具有重要的意義。
[0003]目前，對癌癥的臨床療法主要依賴于放療、化療以及手術(shù)治療，這些方法在一定程度上減輕了病人的痛苦，但也都存在一定的局限性，使得最終病人的癌癥治愈率較低。納米技術(shù)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷融合，形成了納米醫(yī)學(xué)這樣的交叉學(xué)科，其潛在的應(yīng)用涉及疾病的診斷、監(jiān)測和治療等方面。利用納米載體負(fù)載化療藥物，能夠降低化療藥物對人體正常組織和細(xì)胞的損傷，降低毒副作用。同時，提高了藥物分子在體內(nèi)的長循環(huán)時間，提高了藥物的生物利用率。金納米粒子由于具有較好的生物相容性，且具有特殊的光學(xué)及電學(xué)特性，作為納米載體應(yīng)用于抗腫瘤藥物的輸送具有其獨特的優(yōu)勢。光熱療法是利用具有較高光熱轉(zhuǎn)化效率的材料聚集到腫瘤部位，并在外部光源(一般為近紅外光)的照射下將光能轉(zhuǎn)化成熱能來殺死腫瘤細(xì)胞的一種治療方法。金納米花在近紅外區(qū)具有表面等離子共振特性，通過近紅外光的照射后，能夠產(chǎn)生過高熱，從而達到殺死腫瘤細(xì)胞的目的。但是，金納米花在某些生理條件下不穩(wěn)定，易發(fā)生團聚，因此，一般采用親水性較好的聚合物對其進行后修飾。親水性聚合物修飾后的金納米花表面具有更多的官能團，便于進一步修飾，實現(xiàn)金納米花的功能化。但這種聚合物后修飾的方法，不利于控制金納米花的尺寸及其分布。
[0004]因此，構(gòu)建以納米金花為載體實現(xiàn)腫瘤部位的近紅外熒光成像，同時實現(xiàn)化療藥物分子在腫瘤細(xì)胞內(nèi)的可控釋放，并結(jié)合光熱療法實現(xiàn)腫瘤聯(lián)合治療，對于腫瘤的早期診斷、治療具有重要的實際臨床意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對以上情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，將多巰基親水性聚合物原位修飾金納米花，親水性聚合物同時連接近紅外熒光成像分子和抗腫瘤藥物的制備方法。該方法通過控制不同的反應(yīng)條件制備不同尺寸的金納米花，通過巰基在其表面原位修飾親水性聚合物，并通過巰基與琥珀酰亞胺的反應(yīng)在親水性的聚合物上選擇性連接不同的近紅外熒光成像分子，通過刺激響應(yīng)性的酰腙鍵將不同數(shù)量的抗腫瘤藥物連接到金納米花表面，從而得到具有腫瘤靶向的光熱療與化療相結(jié)合的金納米花。該金納米花具有腫瘤近紅外熒光成像功能且穩(wěn)定性好、生物相容性好等特點。所得的產(chǎn)物能滿足臨床應(yīng)用的需求。
[0006]為實現(xiàn)這樣的目的，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，將氯金酸(HAuC14)配成水溶液，通過抗壞血酸(AA)和多巰基親水性聚合物共同作用制備表面親水性聚合物修飾的納米金花。進一步地，以巰基與琥珀酰亞胺的化學(xué)反應(yīng)將不同近紅外熒光成像分子與納米金花表面的聚合物連接，通過刺激響應(yīng)性的酰腙鍵將抗腫瘤藥物與納米金花表面的聚合物連接，即可得到具有腫瘤靶向性的光熱療法與化學(xué)療法相結(jié)合的用于腫瘤成像、治療的納米金花。
[0007]—種用于腫瘤成像與治療的金納米花的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)腫瘤近紅外成像納米金花的制備:
將一定量的HAuC14溶解于10 mL水中，配成HAuCl 4水溶液，將多巰基親水性聚合物溶于水配成溶液后，逐滴加入到HAuC14的水溶液中，攪拌30分鐘后，加入10 mM抗壞血酸，抗壞血酸與HAuC14的摩爾比為1.5:1-5:1，抗壞血酸與多巰基親水性聚合物的摩爾比為10:1-2:1 ;然后，將末端為琥珀酰亞胺修飾的近紅外成像熒光分子加入到上述溶液中，多巰基親水性聚合物與琥珀酰亞胺修飾的近紅外成像熒光分子的摩爾比為10:1-20:1，反應(yīng)物被還原后，得到納米金花溶液a ;
(2)負(fù)載抗腫瘤藥物的腫瘤成像納米金花的制備:
在5 mL上述納米金花溶液a，加入一定量的水合肼，將親水性聚合物末端的酯基還原成酰肼，將反應(yīng)后的溶液以800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心三次后，除掉上清液，將納米金花重新分散在二甲基亞砜(DMS0)中，加入抗腫瘤藥物阿霉素，抗腫瘤藥物阿霉素與親水性聚合物末端的酰肼基團摩爾比為完全溶解后，室溫下攪拌24小時；將抗腫瘤藥物阿霉素通過酰腙鍵連接到納米金花表面，將反應(yīng)后的溶液，以800轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速離心三次后，除掉上清液，再用水洗滌三次后，離心，得到負(fù)載抗腫瘤藥物的腫瘤成像納米金花b。
[0008]所述的多巰基親水性聚合物可以為線性、梳狀、星狀、支化及超支化結(jié)構(gòu)的PEG中的一種，且PEG —端為硫辛酸修飾，另一端為甲酯基或乙酯基末端。
[0009]所述的納米金花尺寸在50-200 nm之間。
[0010]所述的納米金花在紫外-可見吸收光譜中，吸收峰值在600-900 nm之間，近紅外波長的激光照射后能夠迅速升溫發(fā)熱，達到光熱療法治療腫瘤的目的。
[0011]所述的腫瘤近紅外熒光成像分子可以為碳菁染料(Cy3、Cy5、Cy5.5、Cy7)、方酸衍生物、含四吡咯基團的近紅外熒光染料、咕噸類、噻嗪類或者嗯嗪類近紅外熒光染料、二氟化硼-二吡咯甲烷熒光染料中的一種。
[0012]所述的抗腫瘤藥物為阿霉素。
[0013]所述的酰腙鍵在腫瘤細(xì)胞酸性環(huán)境下可發(fā)生斷裂，實現(xiàn)抗腫瘤藥物阿霉素的可控釋放。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
(1)本發(fā)明將氯金酸水溶液、多巰基親水性聚合物和近紅外熒光成像分子配成混合溶液，通過抗壞血酸一步還原得到多巰基親水性聚合物修飾的腫瘤成像納米金花。所用原料生物相容性好，具有較高的生物安全性。
[0015](2)本發(fā)明制備的腫瘤成像納米金花可進行光熱治療與化療相結(jié)合的腫瘤治療。
[0016](3)本發(fā)明中的制備方法工藝簡單，可操作性強，能進一步滿足生產(chǎn)和應(yīng)用。
【附圖說明】
[0017]圖1為代表性的所制備的腫瘤成像與治療相結(jié)合的金納米花的透射電子顯微鏡圖。
【具體實施方式】
[0018]以下通過具體的實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描