專利名稱：一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑及其制備方法。
背景技術：
傳統(tǒng)臨床應用中，診斷和治療是兩個獨立的過程，診斷用試劑和治療用試劑也是兩種獨立的藥物。在這種情況下，患者往往需要接受兩次醫(yī)療過程一先診斷，再治療一而且中間往往間隔時間較長，常常貽誤了治療疾病的最佳時期。另外，診斷用和治療用試劑往往都對患者有一定的副作用，分為兩次用藥會增大患者不必要的痛苦和風險。為了解決這種情況，近年來臨床醫(yī)生和科研工作者合作，將診斷和治療結(jié)合起來作為一個連續(xù)的醫(yī)療過程，大大提高了效率。同時也有研究者將診斷用藥和治療用藥復合在一起，得到診斷-治療聯(lián)用試劑，一次用藥就可完成從診斷到治療的全過程，減少了病人出現(xiàn)毒副作用的風險和對身體可能造成的不必要的傷害。光熱治療是一種較好的治療腫瘤的手段。它使用光吸收劑和對于人體組織穿透力較強的紅外光來進行選擇性治療。然而，臨床使用前我們需要準確知道病變位置，治療過程中我們也需要實時監(jiān)控治療進程，治療完成后我們也需要盡快評價治療效果以確定下一步治療方案。這些工作正好可以通過醫(yī)學超聲成像手段解決。超聲成像是一種臨床應用十分廣泛的無創(chuàng)快速診斷技術，具有實時、低價、無輻射、操作簡便等特性，同時借助于具有回聲增強效果的超聲造影劑，超聲診斷的準確性和靈敏度大大提高。因此，我們將用于超聲診斷的超聲造影劑和用于光熱治療的金納米殼結(jié)合在一起，得到一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑，它同時具有超聲造影診斷和光熱治療功能，使我們可以只需要用一種復合制劑即可同時實現(xiàn)診斷和治療兩種功能，從而減少中間環(huán)節(jié)，大大提高了診斷-治療效率，具有很好的臨床應用潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了得到一種同時具有超聲造影診斷和光熱治療功能的診斷-治療聯(lián)用制劑，解決傳統(tǒng)臨床實踐中診斷或治療單一使用帶來的種種不便，用一種復合制劑同時實現(xiàn)診斷和治療兩種功能。為達到上述目的，本發(fā)明采取以下措施，制備一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑，該制劑為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為高分子微囊，直徑為0. I 10微米，外殼為金納米殼，厚度為I 500納米。它的制備方法包括如下步驟(I)采用雙乳法制備水包油包水型高分子微球；(2)在高分子微球表面修飾金納米粒子；(3)采用引晶法以微球表面的金納米粒子為晶種，通過鹽酸羥胺原位還原氯金酸得到包覆在微球表面的金納米殼，使其具有吸收紅外光輻射并轉(zhuǎn)化為熱能的功能；(4)采用真空冷凍干燥法將內(nèi)核高分子微球中分散的內(nèi)水相升華，得到具有許多微孔的高分子微囊，使其具有超聲造影增強效果。本發(fā)明中制備高分子微囊所使用的高分子材料包括明膠、葡聚糖、白蛋白、殼聚糖、聚乙交酯、聚丙交酯、聚乙交酯丙交酯共聚物、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙內(nèi)酯、聚羥丁酸等。本發(fā)明方法中在高分子微球表面修飾金納米粒子的方法包括共價結(jié)合、靜電吸附、氫鍵作用、配位結(jié)合等作用力。本發(fā)明中所用的作為晶種的金納米粒子的直徑為I 100納米，所使用的還原劑鹽酸羥胺的濃度為1 10000mmol/L，所用的氯金酸的濃度0. 0001 10% (質(zhì)量體積比)。本發(fā)明方法中所用對于金納米殼包覆高分子微囊進行真空冷凍干燥的條件為真空度0. I IOOPa ;溫度-10°C -100°C ;時間I 500小時。本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明的優(yōu)點之一是金納米殼包覆高分子微囊的制備條件簡單而溫和。本發(fā)明的優(yōu)點之二是制備金納米殼包覆高分子微囊的材料具有很好的生物相容性，高分子材料選用可生物降解的無毒的藥用輔料，同時金納米材料也被證明具有很好的生物相容性。本發(fā)明的優(yōu)點之三是制備得到的金納米殼包覆高分子微囊這種治療診斷制劑為凍干粉劑，易于儲存。本發(fā)明的優(yōu)點之四是將診斷和治療過程合二為一，化繁為簡，節(jié)省時間，增加效率。


圖I為本發(fā)明的制備方法示意圖(I-水包油包水高分子微球，2-表面修飾金納米粒子的高分子微球，3-金納米殼包覆的高分子微球，4-凍干后金納米殼包覆的高分子微球，5-內(nèi)水相，6-金納米粒子，7-金納米殼，8-凍干后的微孔)。圖2為具體實施方式
一得到的金納米殼包覆高分子微球治療診斷制劑的掃描電子顯微鏡照片(呈規(guī)則的球形，粒徑從幾百納米到幾微米不等)。圖3為具體實施方式
二得到的金納米殼包覆高分子微球治療診斷制劑的紫外-可見吸收光譜圖(從圖中可以看到復合材料在650nm 850nm范圍內(nèi)有較寬吸收峰，說明其對近紅外光有較好的吸收效果)。圖4為注射具體實施方式
二得到的金納米殼包覆高分子微球治療診斷制劑的兔腎臟反向諧波成像造影圖。圖5為沒有注射具體實施方式
二得到的金納米殼包覆高分子微球治療診斷制劑的兔腎臟反向諧波成像造影圖。圖6為具體實施方式
三得到的金納米殼包覆高分子微球治療診斷制劑對于人宮頸癌細胞的殺傷效果比較(I-培養(yǎng)基培養(yǎng)，不用激光照射；2-培養(yǎng)基培養(yǎng)，用激光照射；3-加入復合材料培養(yǎng)，不用激光照射；3_加入復合材料培養(yǎng)，并用激光照射。可以看到金納米殼包覆的高分子微球復合材料只有在近紅外激光照射下才會對腫瘤細胞有殺傷作用)。
具體實施方式
本發(fā)明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的任意組合。
具體實施方式
一(I)稱取500mg聚丙交酯于快速攪拌下溶解于IOmL二氯甲烷中，待完全溶解后，力口A ImL去離子水，使用探頭超聲儀在300W功率下處理30s，形成初級水包油微乳，然后將得到的初級微乳逐滴滴加到預冷的5%聚乙烯醇溶液中，用高速分散均質(zhì)機在9500rpm勻化5min后磁力攪拌3h,使二氯甲燒揮發(fā)后,5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗后，即得到水包油包水高分子微球；(2)取20 ii L微球懸液加入20mL lmg/mL的聚烯丙基胺鹽酸鹽，吸附15min后，5000g離心5min,收集沉淀并在同樣的離心條件下水洗,再加入朽1檬酸鈉穩(wěn)定的直徑2. 6nm的金納米顆粒，同樣重復吸附-離心-洗滌過程，即得到表面修飾金納米粒子的高分子微球。(3)將得到的表面修飾金納米粒子的高分子微球加入40mL 0.01%的氯金酸溶液中攪拌混勻，再加入新配制的40mmol/L鹽酸輕胺2mL,攪拌反應30min后,5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗即可得到金納米殼包覆的高分子微球。(4)使用真空冷凍干燥機在_54°C，真空度5Pa條件下凍干36小時，即可得到金納米殼包覆的高分子微囊。
具體實施方式
二 (I)稱取300mg聚乙交酯丙交酯共聚物于快速攪拌下溶解于IOmL 二氯甲烷中，待完全溶解后，加入ImL去離子水，使用探頭超聲儀在IlOW功率下處理60s，形成初級水包油微乳，而后將得到的初級微乳逐滴滴加到預冷的5%聚乙烯醇溶液中，用高速分散均質(zhì)機在IOOOOrpm勻化5min后磁力攪拌2h,使二氯甲燒揮發(fā)后,5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗后，即得到水包油包水高分子微球；(2)取IOii L微球懸液加入15mL lmg/mL的聚烯丙基胺鹽酸鹽，吸附IOmin后5000g離心5min,收集沉淀并在同樣的離心條件下水洗,再加入朽1檬酸鈉穩(wěn)定的直徑13nm的金納米顆粒，同樣重復吸附-離心-洗滌過程，即得到表面修飾金納米粒子的高分子微球。(3)將得到的表面修飾金納米粒子的高分子微球加入36mL 0.01%的氯金酸溶液中攪拌混勻，再加入新配制的40mmol/L鹽酸輕胺I. 5mL,攪拌反應45min后，5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗即可得到金納米殼包覆的高分子微球。(4)使用真空冷凍干燥機在_46°C，真空度5Pa條件下凍干48小時，即可得到金納米殼包覆的高分子微囊。(5)將新西蘭大白兔常規(guī)麻醉后，經(jīng)兔耳緣靜脈勻速推注本實施方式得到的金納米殼包覆的高分子微囊懸液(40mg/mL,0. 04ml/kg),使用Philips IU22超聲診斷儀，以脈沖轉(zhuǎn)化模式，L9-3探頭，MI 0. 42進行回波成像，用超聲儀內(nèi)部工作站存儲動靜態(tài)造影資料，并經(jīng)計算機轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，測試結(jié)果如圖4所示，從圖3中可以看出經(jīng)造影增強顯影后，大白兔腎臟等實質(zhì)臟器及血流信號明顯增多、增強，可獲得比未造影前更多的血流信息。整個造影過程，大白兔生命征平穩(wěn)，造影后無不良反應，表現(xiàn)出良好的安全性。沒有注射本實施方式得到的金納米殼包覆的高分子微囊懸液的成像造影圖如圖5所示，從圖中可以看出圖像中顯示的血流信號少且弱，可得到的血流信息較少。這一結(jié)果說明本實施方式得到的金納米殼包覆的高分子微囊仍然具有很好的超聲造影成像的功能。
具體實施方式
三(I)稱取500mg聚丙交酯于快速攪拌下溶解于20mL 二氯甲烷中，待完全溶解后，加A ImL去離子水，使用探頭超聲儀在IlOW功率下處理30s，形成初級水包油微乳，而后將得到的初級微乳逐滴滴加到預冷的5%聚乙烯醇溶液中，用高速分散均質(zhì)機在9000rpm勻化7min后磁力攪拌2. 5h,使二氯甲燒揮發(fā)后,5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗后，即得到水包油包水高分子微球； (2)取20 ii L微球懸液加入20mL 2mg/mL的聚烯丙基胺鹽酸鹽，吸附15min后5000g離心5min,收集沉淀并在同樣的離心條件下水洗,再加入朽1檬酸鈉穩(wěn)定的直徑2. 6nm的金納米顆粒，同樣重復吸附-離心-洗滌過程，即得到表面修飾金納米粒子的高分子微球。(3)將得到的表面修飾金納米粒子的高分子微球加入36mL 0.01%的氯金酸溶液中攪拌混勻，再加入新配制的40mmol/L鹽酸輕胺I. 5mL,攪拌反應30min后，5000g離心5min,收集沉淀在同樣的離心條件下水洗即可得到金納米殼包覆的高分子微球。(4)使用真空冷凍干燥機在_54°C，真空度5Pa條件下凍干48小時，即可得到金納米殼包覆的高分子微囊。(5)將人宮頸癌細胞按照5X IO5個/孔接種到6孔板中，加入培養(yǎng)基培養(yǎng)24h，然后加入0. 3mg/mL的金納米殼包覆的高分子微囊培養(yǎng)基懸液2mL，再培養(yǎng)lh，使用波長為808nm的二極管紅外激光器在8W/cm2的輻照強度下照射10分鐘，用鈣黃綠素-AM染色后，顯微鏡觀察。從圖6可以看到，只有加入了金納米殼包覆的高分子微囊這種復合材料后，在激光照射的位置才會有暗斑，說明此處的細胞都被殺死。反之，無論是單獨加入金納米殼包覆的高分子微囊或者單獨激光照射的細胞都完全存活，說明本實施方式得到的金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑是無毒的，只有在與激光共同作用時才具有光熱治療殺死腫瘤細胞的功能。
權利要求
1.一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑，其特征在于該制劑為核殼結(jié)構(gòu)，內(nèi)核為高分子微囊，直徑為O. I 10微米，外殼為金納米殼，厚度為I 500納米。
2.一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于該制備方法包括如下步驟 (1)采用雙乳法制備水包油包水型高分子微球； (2)在高分子微球表面修飾金納米粒子； (3)采用引晶法以微球表面的金納米粒子為晶種，通過鹽酸羥胺原位還原氯金酸得到包覆在微球表面的金納米殼，使之具有吸收紅外光輻射并轉(zhuǎn)化為熱能的功能； (4)采用真空冷凍干燥法將內(nèi)核高分子微球中分散的內(nèi)水相升華，得到具有許多微孔的高分子微囊，使之具有超聲造影增強效果。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑，其特征在于所述的復合材料同時具有超聲造影診斷和光熱治療的功能。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的制備微囊的高分子材料包括但不限于明膠、葡聚糖、白蛋白、殼聚糖、聚乙交酯、聚丙交酯、聚乙交酯丙交酯共聚物、聚丙交酯乙交酯共聚物、聚乙內(nèi)酯、聚羥丁酸。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的在高分子微球表面修飾金納米粒子的方法包括但不限于共價結(jié)合、靜電吸附、氫鍵作用、配位結(jié)合。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的作為晶種的金納米粒子的直徑為I lOOnm。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的還原劑鹽酸羥胺的濃度為I lOOOOmmol/L。
8.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的氯金酸的濃度O. 0001 10% (質(zhì)量體積比)
9.根據(jù)權利要求2所述的一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑的制備方法，其特征在于所述的真空冷凍干燥的條件為真空度0. I IOOPa;溫度-IO0C- -IOO0C ;時間I 500小時。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于金納米殼包覆高分子微囊的治療診斷制劑及其制備方法，所制備得到的金納米殼包覆的高分子微囊同時具有超聲造影診斷和光熱治療的功能，成功地將超聲造影診斷的實時、高效、低價、無輻射等特性，和近紅外光熱治療的高選擇性、高療效結(jié)合在一起，摒棄了診斷或治療單一使用的傳統(tǒng)觀念，只用一種復合試劑即可同時實現(xiàn)診斷和治療兩種功能，從而減少了中間環(huán)節(jié)，大大增加了診斷-治療效率，具有很好的臨床應用潛力。
文檔編號A61K49/22GK102614534SQ201110029229
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2011年1月27日
發(fā)明者戴志飛, 柯亨特, 王金銳 申請人:戴志飛