SERS可示蹤的pH-溫度雙敏感的脂質(zhì)體/金屬納米藥物載體及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種表面增強拉曼散射(SERS)可示蹤的pH-溫度雙敏感的脂質(zhì)體/金屬納米藥物載體及其制備方法,該納米載體粒子能實現(xiàn)pH、溫度的雙可控藥物釋放,并利用其SERS信號對脂質(zhì)體進行光學(xué)追蹤,屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):脂質(zhì)體是一種利用磷脂雙分子層所形成的囊泡結(jié)構(gòu)包裹藥物而形成的新型藥物制劑。它可以將親水性藥物包封在水相內(nèi)核中,疏水性藥物嵌在磷脂雙分子層中,因此具有很大的裝載體積和能力。同時,脂質(zhì)體和生物體質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)類似,因此具有很好的生物相容性和生物降解性。然而,普通的脂質(zhì)體在進入病變組織細胞之前裝載的藥物會產(chǎn)生早期泄露,既降低了腫瘤部位的給藥量,同時也會造成對正常組織細胞的傷害。解決的方法是在脂質(zhì)體中引入敏感類磷脂,控制手段包括溫度、光照、pH和超聲等。光照和超聲易對人體組織造成損傷,因此在人體內(nèi)的應(yīng)用受到限制。相比較正常組織,人體癌癥部位會發(fā)生酸化以及過高熱現(xiàn)象,因此溫度和pH是最受研究學(xué)者歡迎的兩個響應(yīng)機制。通過這種具有溫度和pH敏感的脂質(zhì)體,可實現(xiàn)靶向給藥,提高藥物的利用率。如何制備出具有多種功能的納米藥物載體是當前亟待解決的難題,隨著脂質(zhì)體制備技術(shù)的不斷發(fā)展,基于脂質(zhì)體和納米粒子的復(fù)合物正逐漸成為國內(nèi)外研究者們關(guān)注的熱點,同時,這種脂質(zhì)體/納米粒子的復(fù)合結(jié)構(gòu)可以有效地提高對疾病的預(yù)測和監(jiān)控,在疾病診治領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用前景。盡管現(xiàn)在很多的納米粒子都用于修飾脂質(zhì)體,以形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。如量子點,將量子點鑲嵌在脂質(zhì)體的雙分子層中或者是包封在脂質(zhì)體的內(nèi)部,在脂質(zhì)體進行靶向釋藥的過程中,可以同時利用量子點的熒光對脂質(zhì)體進行示蹤,對組織進行成像。然而,量子點的熒光可能會與藥物本身的熒光有所重疊,影響到對藥物的檢測,同時細胞本身也存在自發(fā)熒光。因此研究具有其他光學(xué)信號的脂質(zhì)體復(fù)合物擁有重要的應(yīng)用意義,將極大的方便對給藥行為的研究。目前,常見的另一種脂質(zhì)體復(fù)合物是將脂質(zhì)體和磁性納米粒子相結(jié)合,利用磁共振成像(MRI)來避免熒光光譜較寬,容易與藥物或組織自發(fā)熒光產(chǎn)生光譜重疊的缺點。但是MRI成本高,耗時長,且在臨床應(yīng)用上存在一定的限制。因此,采用一種快速又簡單的光學(xué)示蹤信號就顯得十分需要。表面增強拉曼散射(SERS)是近年來常被作為載體粒子的一種示蹤信號,它具有譜線窄、對生物組織無損等優(yōu)點,使用這種光學(xué)信號,可以大大降低光譜重疊的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)要素:發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本發(fā)明提供一種SERS可示蹤的pH-溫度雙敏感的脂質(zhì)體/金屬納米藥物載體及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種SERS可示蹤的pH-溫度雙敏感的脂質(zhì)體/金屬納米藥物載體,具有核殼結(jié)構(gòu),所述核殼結(jié)構(gòu)包括外層金納米粒子、內(nèi)層脂質(zhì)體;所述內(nèi)層脂質(zhì)體設(shè)置于外層金納米粒子內(nèi),且所述內(nèi)層脂質(zhì)體與外層金納米粒子之間設(shè)置有具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物層;同時所述內(nèi)層脂質(zhì)體的內(nèi)部設(shè)置有用于裝載藥物的藥物裝載室;所述外層金納米粒子是修飾了拉曼分子的金納米粒子;藥物通過薄膜水化法被動載入到脂質(zhì)體的內(nèi)部藥物裝載室,在外界pH和溫度的激勵下,釋放出藥物分子。優(yōu)選的:所述共聚物為異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸-丙烯酸十八酯。一種具備SERS信號的雙可控脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子的制備方法,包括以下步驟:步驟1)、制備金納米粒子水溶液;步驟2)、將步驟1)得出的金納米粒子水溶液制備成拉曼分子標記的金納米粒子水溶液;步驟3)、制備具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物;步驟4)、在步驟3)得到的響應(yīng)型共聚物基礎(chǔ)上,制備裝載了藥物的共聚物-脂質(zhì)體;步驟5)、在步驟4)所得的載藥脂質(zhì)體表面吸附上步驟2)所制備的拉曼分子標記的金納米粒子,即得到具備SERS信號的雙可控脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。所述步驟1)中采用檸檬酸鈉還原法制備金納米粒子水溶液。所述步驟2)中的拉曼標記分子通過化學(xué)鍵吸附到金納米粒子表面。所述步驟3)中采用自由基聚合法制備雙響應(yīng)共聚物。所述步驟4)中通過薄膜水化法制備共聚物-脂質(zhì)體。所述步驟5)中采用靜電吸附的方法制備脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。具體步驟為:1)制備金納米粒子溶液。0.01%氯金酸溶液置于回流加熱裝置上,劇烈攪拌,加熱至溶液沸騰;迅速加入3~5mL1%的檸檬酸鈉溶液,持續(xù)攪拌加熱30min后,關(guān)閉加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻至室溫,即得金納米粒子溶液。2)將金納米粒子表面連接4MBA分子。取10mL金納米粒子溶液,加入10~20μL10mM4MBA乙醇溶液,劇烈攪拌5h以上。產(chǎn)物離心清洗1次,最終分散在10mL水中備用。3)制備具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物聚(異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸-丙烯酸十八酯)(p(NIPAM-MAA-ODA)):6~10gN-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、1~3g甲基丙烯酸(MAA)和0.4~1g丙烯酸十八酯(ODA)單體均勻分散在20mL二惡烷中,加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN),溫度升高至70℃后攪拌反應(yīng)14小時以上,混合液用乙醚和四呋氫喃(THF)反復(fù)沉淀-溶解3~4次,最終所得到的沉淀即為共聚物,烘干備用;4)薄膜水化法制備共聚物-脂質(zhì)體溶液。75~90mg大豆卵磷脂(SPC)、8~10mg膽固醇(Chol)以及步驟3)制備的共聚物同時加入乙醇溶液40℃下旋蒸4小時后,再加入含多柔比星(DOX)的緩沖液(pH8.0)水化2小時,即得共聚物脂質(zhì)體溶液。最終產(chǎn)物濃度為5mg/mL。5)靜電吸附制備脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。取上述制備的4MBA標記金納米粒子4mL加入脂質(zhì)體溶液中(體積比4:1),室溫下攪拌兩小時,用4000rpm,10min離心清洗兩次后,重新分散在水中,即為所要制備的脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。本發(fā)明提供的具備SERS信號的雙可控脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子及其制備方法,相比現(xiàn)有技術(shù),具有以下有益效果:本發(fā)明利用具有pH和溫度響應(yīng)的共聚物來修飾脂質(zhì)體,能同時實現(xiàn)雙可控觸發(fā)釋放,比無響應(yīng)特性的脂質(zhì)體能更好的避免藥物提前泄露;同時通過金屬納米粒子在脂質(zhì)體中集成SERS信號,與傳統(tǒng)熒光示蹤方式相比,集成的SERS信號使跟蹤納米藥物載體粒子更加精準。本發(fā)明的脂質(zhì)體/金屬納米藥物載體制備方法簡單、可重復(fù)性高,具有很好的SERS追蹤信號。附圖說明圖1為納米藥物載體的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為4-巰基苯甲酸(4MBA)分子為SERS標記物的納米藥物載體的SERS光譜,激發(fā)波長為633nm;圖3是納米藥物載體的紫外可見吸收譜;圖4為不同pH下的藥物釋放曲線;其中:1為金納米粒子,2為拉曼分子,3為共聚物,4為脂質(zhì)體,5為藥物。具體實施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進一步的說明。一種具備SERS信號的雙可控脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子,如圖1所示,具有核殼結(jié)構(gòu),所述核殼結(jié)構(gòu)包括外層金納米粒子、內(nèi)層脂質(zhì)體;所述內(nèi)層脂質(zhì)體設(shè)置于外層金納米粒子內(nèi),且所述內(nèi)層脂質(zhì)體與外層金納米粒子之間設(shè)置有具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物層;即內(nèi)層脂質(zhì)體是包覆了具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物,同時所述內(nèi)層脂質(zhì)體的內(nèi)部設(shè)置有用于裝載藥物的藥物裝載室;所述外層金納米粒子是修飾了拉曼分子的金納米粒子;藥物通過薄膜水化法被動載入到脂質(zhì)體的內(nèi)部藥物裝載室,在外界pH和溫度的激勵下,釋放出藥物分子。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所述提供的一種具備SERS信號的雙可控脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子的制備方法做詳細說明:實施例1以4-巰基苯甲酸(4MBA)分子為SERS標記物,以脂質(zhì)體作為藥物載體,制備納米藥物載體包括以下步驟;1)制備金納米粒子溶液。0.01%氯金酸溶液置于回流加熱裝置上,劇烈攪拌,加熱至溶液沸騰;迅速加入3mL1%的檸檬酸鈉溶液,持續(xù)攪拌加熱30min后,關(guān)閉加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻至室溫,即得金納米粒子溶液。2)將金納米粒子表面連接4MBA分子。取10mL金納米粒子溶液,加入10μL10mM4MBA乙醇溶液,劇烈攪拌5h以上。產(chǎn)物離心清洗1次,最終分散在10mL水中備用。3)制備具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物聚(異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸-丙烯酸十八酯)(p(NIPAM-MAA-ODA)):6gN-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、1g甲基丙烯酸(MAA)和0.4g丙烯酸十八酯(ODA)單體均勻分散在20mL二惡烷中,加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN),溫度升高至70℃后攪拌反應(yīng)14小時以上,混合液用乙醚和四呋氫喃(THF)反復(fù)沉淀-溶解3次,最終所得到的沉淀即為共聚物,烘干備用;4)薄膜水化法制備共聚物-脂質(zhì)體溶液。75mg大豆卵磷脂(SPC)、8mg膽固醇(Chol)以及步驟3)制備的共聚物同時加入乙醇溶液40℃下旋蒸4小時后,再加入緩沖液(pH8.0)水化2小時,即得共聚物脂質(zhì)體溶液。最終產(chǎn)物濃度為5mg/mL。5)靜電吸附制備脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。取上述制備的4MBA標記金納米粒子4mL加入脂質(zhì)體溶液中(體積比4:1),室溫下攪拌兩小時,用4000rpm,10min離心清洗兩次后,重新分散在水中,即為所要制備的脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。圖2所示的是該實施例中制備出的納米藥物載體的SERS信號光譜圖,該納米藥物載體的SERS信號強,容易實現(xiàn)通過SERS信號對脂質(zhì)體進行精確示蹤。圖3所示為該納米藥物載體的紫外可見吸收譜,由圖3可見,該納米藥物載體在534nm出現(xiàn)了等離子吸收峰,這是由于脂質(zhì)體表面吸附的金納米粒子造成的。實施例2以4-巰基苯甲酸(4MBA)分子為SERS標記物,以脂質(zhì)體作為藥物載體,以多柔比星(DOX)為藥物分子制備復(fù)合納米粒子,最后用pH=7.4,pH=5.5的緩沖液模擬細胞內(nèi)環(huán)境,分別觸發(fā)其藥物釋放。包括以下步驟;1)制備金納米粒子溶液。0.01%氯金酸溶液置于回流加熱裝置上,劇烈攪拌,加熱至溶液沸騰;迅速加入5mL1%的檸檬酸鈉溶液,持續(xù)攪拌加熱30min后,關(guān)閉加熱,繼續(xù)攪拌,冷卻至室溫,即得金納米粒子溶液。2)將金納米粒子表面連接4MBA分子。取10mL金納米粒子溶液,加入20μL10mM4MBA乙醇溶液,劇烈攪拌5h以上。產(chǎn)物離心清洗1次,最終分散在10mL水中備用。3)制備具有pH和溫度雙響應(yīng)的共聚物聚(異丙基丙烯酰胺-甲基丙烯酸-丙烯酸十八酯)(p(NIPAM-MAA-ODA)):10gN-異丙基丙烯酰胺(NIPAM)、3g甲基丙烯酸(MAA)和1g丙烯酸十八酯(ODA)單體均勻分散在20mL二惡烷中,加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN),溫度升高至70℃后攪拌反應(yīng)14小時以上,混合液用乙醚和四呋氫喃(THF)反復(fù)沉淀-溶解4次,最終所得到的沉淀即為共聚物,烘干備用;4)薄膜水化法制備共聚物-脂質(zhì)體溶液。90mg大豆卵磷脂(SPC)、10mg膽固醇(Chol)以及步驟3)制備的共聚物同時加入乙醇溶液40℃下旋蒸4小時后,再加入含多柔比星(DOX)的緩沖液(pH8.0)水化2小時,即得共聚物脂質(zhì)體溶液。最終產(chǎn)物濃度為5mg/mL。5)靜電吸附制備脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。取上述制備的4MBA標記金納米粒子4mL加入脂質(zhì)體溶液中(體積比4:1),室溫下攪拌兩小時,用4000rpm,10min離心清洗兩次后,重新分散在水中,即為所要制備的脂質(zhì)體/金屬的納米藥物載體粒子。6)pH觸發(fā)釋放。將5)中獲得的納米藥物載體粒子分為兩份,分別加入5mLpH=7.4,5.5的緩沖液中進行透析。一定間隔時間后取透析液測其熒光,隨后倒回去繼續(xù)透析。通過不同pH下熒光校準曲線,累加計算即可得到隨時間變化的pH釋放曲線。該實施例中制備出的納米藥物載體不同pH觸發(fā)下的藥物釋放曲線如圖4所示,其pH響應(yīng)特性明顯,24小時候酸性條件下釋放量是中性條件的四倍多,說明該脂質(zhì)體/金屬載體粒子可以在癌癥部位進行靶向給藥。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。