一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體，顆粒粒徑為50~300納米，由介孔氧化硅顆粒、嵌入在介孔氧化硅顆粒內(nèi)部的Fe3O4納米顆粒和包覆于介孔氧化硅顆粒表面的氧化石墨烯組成。還提供了上的納米藥物載體的制備方法，以溶劑熱法制備超順磁Fe3O4納米顆粒，以十六烷基三甲基溴化銨為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和正硅酸乙酯為硅源，通過溶膠凝膠自組裝過程復(fù)合Fe3O4納米顆粒制備得到磁性能可調(diào)控的磁性介孔納米顆粒Fe3O4/mSiO2；通過離子間、靜電或氫鍵作用將石墨烯包覆于Fe3O4/mSiO2介孔納米顆粒表面，得到兼具可高效輸送抗癌藥物和磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體，可實(shí)現(xiàn)藥物化療協(xié)同磁熱、光熱治療的癌癥治療。
【專利說明】
一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于材料學(xué)領(lǐng)域，涉及一種藥物載體，具體來說是一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]目前，癌癥高發(fā)病率是全世界范圍內(nèi)的嚴(yán)重問題。國內(nèi)外臨床治療癌癥的方法主要是外科手術(shù)、放射治療和藥物化療，其中藥物化療是癌癥治療中最常見的手段。由于癌癥復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制以及腫瘤細(xì)胞的多藥耐藥性，常規(guī)藥物化療往往得不到較好的治療效果。采用結(jié)合療法可提高癌癥的治療效果，即多種癌癥治療方法同時作用于同一腫瘤部位，其中藥物化療和熱療的結(jié)合是重要方法之一。
[0004]熱療作為一種有效的癌癥治療方法已經(jīng)被廣泛接受。醫(yī)學(xué)研究表明，由于腫瘤細(xì)胞是滅氧細(xì)胞，對熱敏感性比正常細(xì)胞或組織強(qiáng)，當(dāng)溫度在43°C以上并持續(xù)一定時間后，月中瘤細(xì)胞就會受阻，解體，以至死亡。然而人體正常細(xì)胞或組織在體溫升高的情況下，由于機(jī)體的調(diào)節(jié)作用，保證在體溫升高時，甚至在達(dá)到43°C以上時，組織損傷不大，且能夠修復(fù)。而且相關(guān)的研究結(jié)果證實(shí)，熱療能夠促進(jìn)阿霉素、順鉑等抗癌藥物的活性而提高藥物化療效果O
[0005]目前臨床上使用的熱療主要分為全身熱療和局部熱療，其中局部熱療的副作用較輕。磁熱療是局部熱療的典型代表，被認(rèn)為是癌癥治療中幾乎沒有副作用的治療手段。磁性納米顆粒置于交變磁場時，由于其磁滯損耗和奈爾松弛等機(jī)制而產(chǎn)生熱。當(dāng)磁性納米顆粒分布于腫瘤細(xì)胞或組織中，通過控制顆粒本身的磁性能以及交變磁場的物理參數(shù)，可以加大腫瘤細(xì)胞或組織與周圍正常細(xì)胞或組織的溫差，大幅度提高癌癥的治療效果，并且減輕其治療過程中因正常細(xì)胞或組織過熱而引起并發(fā)癥。光熱療是利用具有較高光熱轉(zhuǎn)換效率的材料(如納米金棒，碳量子點(diǎn)，石墨烯，硫化銅等)，將其聚集在腫瘤組織附近，并在外部光源(一般是近紅外光)的照射下將光能轉(zhuǎn)化為熱能來殺死癌細(xì)胞的一種治療方法。光熱療法治療時間短，治療效果明顯且副作用小。因此，設(shè)計制備兼具藥物化療和磁熱療、光熱療協(xié)同作用的納米顆粒系統(tǒng)用于癌癥治療，將有助于提高癌癥的治療效果。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法，所述的這種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法要解決現(xiàn)有技術(shù)中的藥物治療癌癥的效果有限的技術(shù)問題。
[0008]本發(fā)明提供了一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體，所述的納米藥物載體的顆粒粒徑為50?300納米，所述的納米藥物載體包括介孔氧化娃顆粒，在所述介孔氧化娃顆粒的內(nèi)部嵌入有Fe3(k納米顆粒，在所述的介孔氧化娃顆粒表面的包覆有氧化石墨??；所述的納米藥物載體的介孔孔徑為2?5納米，介孔孔道呈蠕蟲狀;所述Fe3O4納米顆粒的粒徑為15?30納米。
[0009]本發(fā)明還提供了上述的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的制備方法，包括如下步驟:
步驟一，將FeCl3.6H20溶于乙二醇，隨后將乙二胺和檸檬酸鈉加入上述溶液并超聲至完全溶解，得到澄清溶液，其中，F(xiàn)eCl3.6H20、乙二胺、檸檬酸鈉和乙二醇的摩爾比為10:50: 1-10:2500；然后，將澄清溶液轉(zhuǎn)移至水熱釜中，在200-220°C下溶劑熱處理4?36小時后室溫冷卻；在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集黑色沉淀，用乙醇洗滌該黑色沉淀，真空干燥，得到Fe304納米顆粒；
步驟二，將Fe3O4納米顆粒分散在水中，得到Fe3O4納米顆粒溶液，將十六烷基三甲基溴化銨和三乙醇胺加入Fe3O4納米顆粒溶液中，加熱至70?90°C攪拌1-2小時，將正硅酸乙酯逐滴加入并繼續(xù)攪拌I?4小時得到棕褐色膠體，其中，F(xiàn)e3O4納米顆粒、十六烷基三甲基溴化銨、三乙醇胺、正硅酸乙酯和水的摩爾比為I?25: 5-15: 10-25: 25?50:1650，在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集棕褐色膠體，得到棕褐色膠體顆粒，依次用去離子水和乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，真空干燥，煅燒，得到Fe3O4AiS12介孔納米顆粒；
步驟三，將Fe304/mS i O2介孔納米顆粒分散在100 — 200毫升甲苯中并在100 —110 °C攪拌1-3小時，將氨基硅烷偶聯(lián)劑以0.1?2.0毫升/I克介孔納米顆粒的比例快速加入，并繼續(xù)在110 — 120°C攪拌12 — 48小時;在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集棕褐色膠體顆粒，依次用甲苯和無水乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，真空干燥，得到氨基功能化的Fe3O4AiS12介孔納米顆粒；
步驟四，在1-4毫克/毫升的氧化石墨烯水溶液中加入2.8毫摩爾/升的EDC和2.8毫摩爾/升NHS溶液進(jìn)行活化處理1-3小時，其中氧化石墨烯、EDC和NHS的體積比為200:65:13;將氨基功能化的Fe304/mSi02介孔納米顆粒分散到活化過的氧化石墨稀溶液中反應(yīng)12 — 24小時，氧化石墨稀和介孔納米顆粒的質(zhì)量比為I?8:4;在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集褐色膠體顆粒，用去離子水洗滌后冷凍干燥得到氧化石墨稀包覆的Fe304/mSi02介孔納米顆粒，并在4°C下保存。
[0010]進(jìn)一步的，所述氨基硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ -氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種。
[0011]本發(fā)明還提供了上述的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體在負(fù)載抗癌藥物中的用途。
[0012]介孔氧化硅是一種新型的納米多孔材料，由于其高的比表面積和孔容、均一可調(diào)的介孔孔道，可以高含量儲藏抗癌藥物;介孔氧化硅納米顆粒具有無毒性，生物相容性，熱、化學(xué)穩(wěn)定性，能夠被各種細(xì)胞攝取;介孔氧化娃納米顆?？椎辣砻尕S富的S1-OH基團(tuán)使得其易于各種功能基團(tuán)修飾，實(shí)現(xiàn)藥物緩控釋、靶向輸送等特性。因此，介孔氧化硅納米顆粒復(fù)合磁性納米顆粒和石墨烯可以實(shí)現(xiàn)抗癌藥物的高效輸送協(xié)同磁熱、光熱作用。但是，如何設(shè)計制備石墨稀復(fù)合磁性介孔納米顆粒載體成為獲得抗癌藥物高效輸送協(xié)同磁熱、光熱治療的關(guān)鍵。
[0013]本發(fā)明以溶劑熱法制備超順磁Fe3O4納米顆粒，以十六烷基三甲基溴化銨為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑和正硅酸乙酯為硅源，通過溶膠凝膠自組裝過程復(fù)合Fe3O4納米顆粒制備得到磁性能可調(diào)控的磁性介孔納米顆粒Fe304/mSi02;經(jīng)功能基團(tuán)修飾后，抗癌藥物高含量儲藏在介孔孔道;然后，通過離子間、靜電或氫鍵作用將石墨稀(graphene oxide, GO)包覆于Fe304/mSi02介孔納米顆粒表面，得到兼具可高效輸送抗癌藥物和磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體Fe3〇4/mSi02/G0，可實(shí)現(xiàn)藥物化療協(xié)同磁熱、光熱治療的癌癥治療。
[0014]本發(fā)明和已有技術(shù)相比，其技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)和積極效果如下:
1.藥物pH響應(yīng)控制釋放
本發(fā)明所提供的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體介孔孔徑為2?5納米，適合化療藥物在介孔孔道儲藏，并且氧化石墨稀包覆層在pH7.4時包封效果好，在pH4.5-6.0時可從磁性介孔納米顆粒脫離，使儲藏的藥物易于釋放。
[0015]2.良好的磁熱效應(yīng)
本發(fā)明所提供的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體具有良好的磁熱效應(yīng)。該納米藥物載體具有超順磁特性且飽和磁化強(qiáng)度在O?40 emu/g可調(diào)控，在外界交變磁場作用下能在較短時間內(nèi)控制其升溫范圍在43?50 °C，還可以通過控制該納米藥物載體本身的磁性能以及交變磁場的物理參數(shù)來調(diào)控納米藥物載體的磁熱效應(yīng)。
[0016]3.良好的光熱效應(yīng)
本發(fā)明所提供的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體具有良好的光熱效應(yīng)。該納米藥物載體在808nm近紅外光照射下，非常短時間內(nèi)控制其升溫至43?50°C，還可以通過控制該納米藥物載體的氧化石墨烯包封量以及近紅外光強(qiáng)度來調(diào)控納米藥物載體的光熱效應(yīng)。
[0017]4.能夠?qū)崿F(xiàn)藥物化療協(xié)同磁熱、光熱治療的癌癥治療方法。
【附圖說明】
[0018]圖1為實(shí)施例一制備的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)圖。
[0019]圖2為實(shí)施例一制備的磁性介孔納米顆粒的氮?dú)馕?脫附等溫線及孔徑分布曲線。
[°02°]圖3為實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素藥物的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒在pH7.4和pH5.0，溫度為37°C和50°C條件下的阿霉素(DOX)釋放曲線。
[0021 ]圖4為實(shí)施例一制備的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的細(xì)胞毒性結(jié)果。
[0022]圖5為實(shí)施例一中具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體水溶液在交變磁場作用下的磁熱效應(yīng)曲線。
[0023]圖6為實(shí)施例一中具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體在近紅外光照射下的光熱效應(yīng)曲線。
[0024]圖7為實(shí)施例二中儲藏阿霉素的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒的藥物化療與磁熱療協(xié)同效應(yīng)結(jié)果。
[°°25]圖8為實(shí)施例二中儲藏阿霉素的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒的藥物化療與光熱療協(xié)同效應(yīng)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明所涉及的一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法做進(jìn)一步說明。
[0027]實(shí)施例1
本實(shí)施例所提供的納米藥物載體為包括介孔氧化硅顆粒、嵌入在介孔氧化硅顆粒內(nèi)部的Fe3(k納米顆粒和包覆于介孔氧化娃顆粒表面的氧化石墨稀。該納米藥物載體制備方法包括以下步驟:
步驟一，將1.5毫摩爾的FeCl3.6H20溶于20毫升乙二醇(EG)，隨后將7.5毫摩爾乙二胺(EDA)和0.75毫摩爾檸檬酸鈉(NaCit)加入上述溶液并超聲至完全溶解，得到澄清溶液;然后，將澄清溶液轉(zhuǎn)移至水熱釜(聚四氟乙烯內(nèi)襯，不銹鋼釜體)，在220°C下溶劑熱處理10小時后室溫冷卻；黑色沉淀采用高速離心收集黑色沉淀，用乙醇洗滌該黑色沉淀，真空干燥，得到Fe304納米顆粒。
[0028]步驟二，將0.2克Fe3O4納米顆粒分散在60毫升水中，得到Fe3O4納米顆粒溶液;將
0.6836克十六烷基三甲基溴化銨和0.4克三乙醇胺加入上述Fe3O4納米顆粒溶液中，加熱至90°C攪拌I小時，將2毫升正硅酸乙酯逐滴加入并繼續(xù)攪拌2小時得到棕褐色膠體。采用高速離心收集棕褐色膠體，得到棕褐色膠體顆粒，依次用去離子水和乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，60°C下真空干燥12小時，然后650°C下煅燒6小時，得到Fe3OVmS12介孔納米顆粒。
[0029]步驟三，將0.5克Fe3OVmS12介孔納米顆粒分散在100毫升甲苯中并在100°C攪拌I小時，將0.75毫升的γ -氨丙基三乙氧基硅烷快速加入并繼續(xù)在120°C攪拌24小時；采用高速離心收集棕褐色膠體顆粒，依次用甲苯和無水乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，60°C下真空干燥，得到氨基功能化的Fe304/mSi02介孔納米顆粒。
[0030]步驟四，20毫升氧化石墨烯水溶液(I毫克/毫升)中分別加入2.8毫摩爾/升的650微升EDC和130微升NHS進(jìn)行活化處理I小時;將20毫克氨基功能化的Fe3O4AiS12介孔納米顆粒加入到活化過的氧化石墨烯溶液中反應(yīng)12小時;采用高速離心收集褐色膠體顆粒，用去離子水洗滌后冷凍干燥得到氧化石墨稀包覆的Fe304/mSi02介孔納米顆粒，并在4°C下保存。
[0031]圖1為實(shí)施例一制備的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)圖。
[0032 ]取本實(shí)施例制備的納米藥物載體置于掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)下觀察，結(jié)果如圖1所示，本實(shí)施例制備的納米藥物載體呈球形顆粒，顆粒粒徑為100納米左右，粒徑分布均勻，分散性好，介孔孔道為蠕蟲狀分布。
[0033]圖2為實(shí)施例一制備的磁性介孔納米顆粒的氮?dú)馕?脫附等溫線及孔徑分布曲線。
[0034]將本實(shí)施例制備的磁性介孔納米顆粒進(jìn)行氮?dú)馕?脫附實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖2所示，為典型的IV型曲線，表明該磁性介孔納米顆粒具有介孔特征。根據(jù)該等溫曲線，計算本實(shí)施例制備的磁性介孔納米顆粒的BET比表面積為586m2/g，采用BJH方法計算得到磁性介孔氧化硅顆粒的平均介孔孔徑為3.0納米。
[0035]實(shí)施例2
取50毫克實(shí)施例一制備得到的氨基功能化的Fe304/mSi02介孔納米顆粒，分散于10毫升阿霉素藥物的PBS緩沖溶液中(阿霉素濃度0.5毫克/毫升)，上述混合液在避光的振蕩器室溫?fù)u晃24小時后離心分離，PBS緩沖液洗滌，最后得到儲藏阿霉素藥物的Fe3O4AiS12介孔納米顆粒。
[0036]20暈升氧化石墨稀水溶液(I暈克/ _升)中分別加入2.8暈?zāi)?升的650微升EDC和130微升NHS進(jìn)行活化處理I小時;將20毫克儲藏阿霉素藥物的Fe3O4AiS12介孔納米顆粒加入到活化過的氧化石墨烯溶液中避光反應(yīng)12小時;采用高速離心收集紅棕色膠體顆粒，用去離子水洗滌后冷凍干燥得到儲藏阿霉素的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒，并在4°C下保存。
[0037]測定得到阿霉素的儲藏量為47微克藥物/I毫克氧化石墨烯包覆Fe3O4AiS12介孔納米顆粒。與相同實(shí)驗(yàn)條件下，傳統(tǒng)藥物載體對阿霉素的儲存量(30微克藥物/I毫克藥物載體)相比，實(shí)施例一提供的Fe304/mS i O2介孔納米顆粒的儲藏量顯著增加。
[0038]圖3為實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素藥物的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒在pH7.4和pH5.0，溫度為37°C和50°C條件下的阿霉素(DOX)釋放曲線。
[0039]將得到的儲藏阿霉素藥物的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒在pH值為7.4和5.0的緩沖液中，分別在37°C和50°C下進(jìn)行阿霉素藥物的釋放實(shí)驗(yàn)。釋放藥物濃度在NanoDrop 2000C超微量分光光度計上測定，實(shí)驗(yàn)測定前先測定阿霉素藥物在溶液中濃度與吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0040]結(jié)果如圖3所示，在pH7.4時及37°C和50°C條件下，10小時內(nèi)都只有8%的DOX釋放出來;而在pH5.0時，37°C條件下10小時的釋放達(dá)到35%，50°C條件下10小時釋放達(dá)到45%。說明儲藏阿霉素藥物的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒在進(jìn)入細(xì)胞前很少釋放抗癌藥物，而進(jìn)入細(xì)胞后可以獲得抗癌藥物的較快釋放。
[0041]
實(shí)施例3
圖4為實(shí)施例一制備的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的細(xì)胞毒性結(jié)果。
[0042]體外細(xì)胞毒性測定采用標(biāo)準(zhǔn)的Cell Counting Kit_8方法。乳腺癌細(xì)胞株4T1細(xì)胞株購買于上海生化細(xì)胞研究所并按提供的方法進(jìn)行培養(yǎng)。
[0043]具體實(shí)驗(yàn)過程如下:將實(shí)施例一制備的納米藥物載體分散于DMEM培養(yǎng)液并配制成濃度為I毫克/毫升，當(dāng)4T1細(xì)胞播種在96孔板(細(xì)胞密度5000個/孔)后，將納米藥物載體懸浮液立刻加到96孔板，最終的納米藥物載體濃度分別達(dá)到25,50,75,100和200微克/毫升，溶液體積為100微升。
[0044]納米藥物載體懸浮液與細(xì)胞共培養(yǎng)24小時后，每孔中加入10微升的CCK-8溶液，細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)2小時后用酶標(biāo)儀(ELX800，B1Tek)測定450納米波長處的吸光度。納米藥物載體懸浮液處理過的4T1細(xì)胞的活細(xì)胞與沒有納米藥物載體懸浮液處理的4T1細(xì)胞的活細(xì)胞相比的百分?jǐn)?shù)表示為細(xì)胞毒性。結(jié)果如圖4所示，實(shí)施例一制備的納米藥物載體在濃度達(dá)到200微克/毫升仍然沒有細(xì)胞毒性。
[0045]
實(shí)施例4
圖5為實(shí)施例一中具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體水溶液在交變磁場作用下的磁熱效應(yīng)曲線。
[0046]將實(shí)施例一制備的納米藥物載體分散于去離子水中得到顆粒濃度為10毫克/毫升，采用在DM100磁熱療效應(yīng)分析儀(西班牙nanoscale b1magnetics公司)測定該納米藥物載體的磁熱效應(yīng)。當(dāng)設(shè)置磁場強(qiáng)度為180Gauss，磁場頻率409kHz，顆粒溶液(10毫克/毫升)體積為I毫升時，交變磁場作用270秒使得溶液溫度從28°C升溫至50°C，比吸收率(SAR)為44ff/g0
[0047]結(jié)果如圖6所示，I毫升的納米藥物載體溶液(10毫克/毫升)在交變磁場(磁場強(qiáng)度180Gauss,磁場頻率409kHz)作用下快速升溫，能夠在270秒內(nèi)從28°C升至50°C。說明實(shí)施例一制備的納米藥物載體有很好的磁熱效應(yīng)，能夠在較短時間內(nèi)達(dá)到磁熱療的溫度(磁熱療溫度一般在43?48°C)，有利于實(shí)際應(yīng)用。
[0048]實(shí)施例5
圖6為實(shí)施例一中具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體在近紅外光照射下的光熱效應(yīng)曲線。
[0049]將實(shí)施例一制備的納米藥物載體分散于去離子水中得到顆粒濃度為10毫克/毫升，采用紅外光熱成像儀測定該納米藥物載體的光熱效應(yīng)。當(dāng)設(shè)置光源強(qiáng)度為2.5ff/cm2，近紅外光波長808nm，照射距離I厘米，顆粒溶液(10毫克/毫升)體積為I毫升時，808nm近紅外光照射200秒使得溶液溫度從28°C升溫至67°C。
[0050]結(jié)果如圖6所示，I毫升的納米藥物載體溶液(10毫克/毫升)在近紅外光(光源強(qiáng)度為2.5W/cm2，近紅外光波長808nm，照射距離I厘米)照射下快速升溫，能夠在200秒內(nèi)從28°C升至67°C。說明實(shí)施例一制備的納米藥物載體有很好的光熱效應(yīng)，能夠在較短時間內(nèi)達(dá)到光熱療的溫度(熱療溫度一般在43?48°C)，有利于實(shí)際應(yīng)用。
[0051]
實(shí)施例6
圖7為實(shí)施例二中儲藏阿霉素的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒的藥物化療與磁熱療協(xié)同效應(yīng)結(jié)果。
[0052]將實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素的納米藥物載體分散于DMEM培養(yǎng)液并配成濃度100微克/毫升。當(dāng)4T1細(xì)胞播種在96孔板(細(xì)胞密度5000個/孔)后，將純阿霉素溶液、納米藥物載體和儲藏阿霉素的納米藥物載體的懸浮液加到96孔板，溶液體積為100微升;最終純阿霉素溶液含阿霉素4.7微克，納米藥物載體懸浮液含100微克載體，儲藏阿霉素的納米藥物載體懸浮液中含4.7微克阿霉素、100微克納米藥物載體。共同培養(yǎng)8小時后，細(xì)胞洗滌以除去細(xì)胞外剩余的阿霉素和納米藥物載體，并重新加入100微升新鮮DMEM培養(yǎng)液。細(xì)胞在DM100磁熱療效應(yīng)分析儀(西班牙nanoscale b1magnetics公司)中進(jìn)行交變磁場(磁場強(qiáng)度180Gauss，磁場頻率409kHz)處理10分鐘，接著繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞4小時。然后，每孔中加入10微升的CCK-8溶液，細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)2小時后用酶標(biāo)儀(ELX800，B1Tek)測定細(xì)胞的細(xì)胞活性。
[0053]結(jié)果如圖7所示，經(jīng)過交變磁場處理后，與儲藏阿霉素的納米藥物載體溶液共培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞活性明顯低于與純阿霉素溶液和純納米藥物載體溶液共培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞活性。說明實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素的納米藥物載體具有藥物化療和磁熱療的協(xié)同作用，提高治療效果。
[0054]
實(shí)施例7
圖8為實(shí)施例二中儲藏阿霉素的氧化石墨稀包覆Fe304/mSi02介孔納米顆粒的藥物化療與光熱療協(xié)同效應(yīng)結(jié)果。
[0055]將實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素的納米藥物載體分散于DMEM培養(yǎng)液并配成濃度100微克/毫升。當(dāng)4T1細(xì)胞播種在96孔板(細(xì)胞密度5000個/孔)后，將純阿霉素溶液、納米藥物載體和儲藏阿霉素的納米藥物載體的懸浮液加到96孔板，溶液體積為100微升;最終純阿霉素溶液含阿霉素4.7微克，納米藥物載體懸浮液含100微克載體，儲藏阿霉素的納米藥物載體懸浮液中含4.7微克阿霉素、100微克納米藥物載體。共同培養(yǎng)8小時后，細(xì)胞洗滌以除去細(xì)胞外剩余的阿霉素和納米藥物載體，并重新加入100微升新鮮DMEM培養(yǎng)液。接著，利用紅外光熱成像儀的808nm近紅外光(光源強(qiáng)度為2.5ff/cm2，照射距離I厘米)照射細(xì)胞3分鐘，接著繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞4小時。然后，每孔中加入10微升的CCK-8溶液，細(xì)胞繼續(xù)培養(yǎng)2小時后用酶標(biāo)儀(ELX800，B1Tek)測定細(xì)胞的細(xì)胞活性。
[0056]結(jié)果如圖8所示，經(jīng)過808nm紅外光照射處理后，與儲藏阿霉素的納米藥物載體溶液共培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞活性明顯低于與純阿霉素溶液和純納米藥物載體溶液共培養(yǎng)細(xì)胞的細(xì)胞活性。說明實(shí)施例二制備的儲藏阿霉素的納米藥物載體具有藥物化療和光熱療的協(xié)同作用，提高治療效果。
[0057]當(dāng)然，本發(fā)明所涉及的一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體及其制備方法并不僅僅限定于上述實(shí)施例一至七中的內(nèi)容。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0058]另外，本發(fā)明所涉及的納米藥物載體的顆粒粒徑可以為50?300納米之間可調(diào)，介孔氧化硅顆粒的介孔孔徑可以為2?5納米之間可調(diào)，F(xiàn)e3O4納米顆粒的粒徑可以為15?30納米之間可調(diào)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體，其特征在于:所述的納米藥物載體的顆粒粒徑為50?300納米，所述的納米藥物載體包括介孔氧化娃顆粒，在所述介孔氧化娃顆粒的內(nèi)部嵌入有Fe3O4納米顆粒，在所述的介孔氧化硅顆粒表面的包覆有氧化石墨烯;所述的納米藥物載體的介孔孔徑為2?5納米，介孔孔道呈蠕蟲狀;所述Fe3O4納米顆粒的粒徑為15?30納米。2.權(quán)利要求1所述的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的制備方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟一，將FeCl3.6H20溶于乙二醇，隨后將乙二胺和檸檬酸鈉加入上述溶液并超聲至完全溶解，得到澄清溶液，其中，F(xiàn)eCl3.6H20、乙二胺、檸檬酸鈉和乙二醇的摩爾比為10:50: 1-10:2500；然后，將澄清溶液轉(zhuǎn)移至水熱釜中，在200-220°C下溶劑熱處理4?36小時后室溫冷卻；在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集黑色沉淀，用乙醇洗滌該黑色沉淀，真空干燥，得到Fe304納米顆粒； 步驟二，將Fe3O4納米顆粒分散在水中，得到Fe3O4納米顆粒溶液，將十六烷基三甲基溴化銨和三乙醇胺加入Fe3O4納米顆粒溶液中，加熱至70?90°C攪拌1-2小時，將正硅酸乙酯逐滴加入并繼續(xù)攪拌I?4小時得到棕褐色膠體，其中，F(xiàn)e3O4納米顆粒、十六烷基三甲基溴化銨、三乙醇胺、正硅酸乙酯和水的摩爾比為卜25: 5-15: 10-25: 25?50:1650，在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集棕褐色膠體，得到棕褐色膠體顆粒，依次用去離子水和乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，真空干燥，煅燒，得到Fe3O4AiS12介孔納米顆粒； 步驟三，將Fe3OVmS12介孔納米顆粒分散在100 一 200毫升甲苯中并在100 —110 °C攪拌1-3小時，將氨基硅烷偶聯(lián)劑以0.1?2.0毫升/I克介孔納米顆粒的比例快速加入，并繼續(xù)在110 — 120°C攪拌12 — 48小時;在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集棕褐色膠體顆粒，依次用甲苯和無水乙醇洗滌棕褐色膠體顆粒，真空干燥，得到氨基功能化的Fe3O4AiS12介孔納米顆粒； 步驟四，在1-4毫克/毫升的氧化石墨烯水溶液中加入2.8毫摩爾/升的EDC和2.8毫摩爾/升NHS溶液進(jìn)行活化處理1-3小時，其中氧化石墨烯、EDC和NHS的體積比為200:65:13;將氨基功能化的Fe304/mSi02介孔納米顆粒分散到活化過的氧化石墨稀溶液中反應(yīng)12 — 24小時，氧化石墨稀和介孔納米顆粒的質(zhì)量比為I?8:4;在8000-13000rpm的轉(zhuǎn)速下離心收集褐色膠體顆粒，用去離子水洗滌后冷凍干燥得到氧化石墨稀包覆的Fe304/mSi02介孔納米顆粒，并在4°C下保存。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體的制備方法，其特征在于，所述氨基硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ -氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一種。4.權(quán)利要求1所述的具有磁熱、光熱效應(yīng)的納米藥物載體在負(fù)載抗癌藥物中的用途。
【文檔編號】A61K45/00GK105997944SQ201610531431
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月7日
【發(fā)明人】朱鈺方, 姚先先
【申請人】上海理工大學(xué)