一种具有光控释放功能磁靶向药物载体的制备及应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有光控释放功能磁靶向药物载体的制备及应用，具体涉及以四氧化三铁为基础的具有光控释放功能的温敏卵壳结构载体的制备及应用，属于诊疗剂领域。
【背景技术】
[0002]肿瘤是危害人类生命和健康的一大疾病，由于其复杂性，现有的手术，化疗等方法难以达到很好的治疗效果，寻求高效、低毒、靶向可控的治疗手段是亟待解决的问题。
[0003]磁性纳米粒以其独特的磁响应性、生物相容性高等特点被广泛应用于生物医药领域。磁靶向给药系统可以使药物在肿瘤部位有效富集，大幅度降低药物的全身毒性。同时磁性纳米具有良好的超顺磁性，其作为磁共振显影剂可以用于疾病的诊断。最近研究发现，磁性纳米粒做为新型的光热敏剂有着很好的效果。由于近红外光无毒性，对组织穿透性好，所以近红外光作为理想的激发光源在光热转化中具有广阔的应用前景。光热敏剂可以将特定光能转化成热能，已有研究显示，Fe3O4纳米粒作为新型热敏剂，有着显著的效果(参见:Chen H， Burnett Jj Zhang F， et al.Highly crystallized iron oxide nanoparticlesas effective and b1degradable mediators for photothermal cancer therapy [J].Journal of Materials Chemistry B，2013，7: 757-765.； Chu M，Shao Y，Peng J.Near-1nfrared laser light mediated cancer therapy by photothermal effect ofFe3O4 magnetic nanoparticles[J].B1materials, 2013，34: 4078-4088.)。
[0004]N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)是一种温敏型聚合物材料，在最低临界溶解温度LCST上下做出可逆的溶胀-收缩体积转变因而能够实现药物的可控释放。人体温度通常维持在37 °C，而单纯的N-异丙基丙烯酰胺的LCST约为32 °C，因此诱导温敏性载体的LCST升高具有重要意义。通过N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)对PNIPAM改性，使其LCST升高至41°C左右。将Fe3O4纳米粒与温敏凝胶结合,进一步将载体制备成卵壳结构,装载抗癌药物阿霉素，有效的增加药物的装载量。所制备的载体在近红外光照射下，Fe3O4纳米粒将光能转化成热能，温度超过LCST时，温敏凝胶急剧皱缩，达到释放药物的效果。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是在于提供一种具有光控释放功能温敏卵壳载体，即具有光控释放功能磁靶向药物载体的制备方法。
[0006]本发明的另一个目的是在于提供一种上述载体的应用。
[0007]本发明所述的应用是该载体用于装载抗癌药物阿霉素。
[0008]更进一步，所述的应用是该载体具有磁性，在外加磁场作用下，具有靶向性。
[0009]更进一步，所述的应用是在近红外光808 nm激光照射下，该载体将近红外光能转化成热能，温度升至约41 °C引起温敏材料相变，促使药物释放，并对肿瘤细胞产生杀伤作用。
[0010]本发明解决上述技术问题所采取的具体方案是:
一种具有光控释放功能磁靶向药物载体的制备方法，按照以下步骤进行:
(I)Fe3O4 制备:
FeCl3.6H20溶于水中，加入乙醇，正己烷，油酸，搅拌30 min，再加入NaOH，
密闭后在70 °C下搅拌4h，分液漏斗分离溶液，上层有机层用去离子水冲洗多次，80°〇下过夜，以蒸发己烷；将得到的产物分散在油酸和1-十八烯混合溶液中，N2脱气30 min,在通队的情况下，加热至320 1:搅拌反应30 min ;放至室温，乙醇-正己烷交替离心冲洗多次，得到的固体分散保存在正己烷中。
[0011](2) Fe3O4OS12纳米粒制备:
通过反向微乳法制备Fe3O4OS1^米粒，Ig^al C0-520分散在环己烷中，搅拌30~40min，步骤(I)得到的Fe3O4溶于环己烷溶液，加入到上述溶液中并不断搅拌3 h，加入氨水，搅拌5~10 min，再加入正硅酸乙酯(TEOS);乙醇-水交替冲洗两遍，保存在乙醇中。
[0012]其中，Igepal C0-520与环己烷的体积比为I:21 ；
Fe3O4环己烧溶液的浓度为I mg/mL ；
Fe3O4环己烷溶液、氨水与TEOS的体积为8~12 mL:325 μ?: 150-500 PL ;优选为10 mL:325 μ?:150~500 μ? ;其中 TEOS 每 16 h 加入 75 μ?。
[0013]TEOS量不同，所制备的Fe3O4OS12纳米粒的S12层厚度不同，本发明所制备的Fe3O4OS12纳米粒的3丨02层厚度为12~25 nm。
[0014](3)构建 Fe3O4OS12-P (NIPAM-co-NVP)三层温敏载体:
将MPS加入到步骤(2)得到的Fe3O4 OS12乙醇溶液搅拌反应4 h后，乙醇冲洗2~3遍，保存在乙醇中；N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)溶于水中，力口入上述MPS修饰的Fe3O4OS12溶液，真空脱气10~20 min，加入N，N, N, N-四甲基乙二胺(TMEDA)，过硫酸铵溶液，通氮气15 ~20 min，密封后70 ° C恒温水浴反应4 h ;将产物磁性分离，去离子水冲洗2~3遍，保存在水中，得到Fe3O4OS12-P (NIPAM-co-NVP)溶液。
[0015]其中，Fe3O4OS12Z醇溶液浓度为 I mg/mL ；
MPS与Fe3O4 OS12乙醇溶液体积比为1: 100 ；
PNIPAM, NVP 和水的比例为 Ig:0.5 mL:125 mL ；
TMEDA、过硫酸铵溶液体积比为1:10，其中过硫酸铵溶液质量体积比为10%，过硫酸铵溶液占总体积的比例为1%~3%，最优为2%。
[0016](4)构建 Fe3O4-P (NIPAM-co-NVP)卵壳粒子:
通过硅腐蚀过程完成=NaOH加入到Fe3O4OS12-P (NIPAM-co-NVP)溶液中，室温下搅拌6-8 h，离心，水洗2~3遍，所述的NaOH浓度为0.8-1.5 M，最优浓度为I M，NaOH与Fe3O4OS12-P (NIPAM-co-NVP)溶液的体积比为 1: 4。
[0017]本发明所述的载体的应用，具体应用步骤如下:
Fe3O4-P (NIPAM-co-NVP) (I mg/mL)卵壳粒子水溶液与阿霉素水溶液(I mg/mL)混合震荡24 h ;所述载体与阿霉素水溶液体积比为1:4。
[0018]本发明所制备的新型载体具有以下三点技术价值:
(I)本发明制备的四氧化三铁卵壳温敏载体可以作为一种良好的药物载体，毒性低，生物相容性好等优点。
[0019](2)本发明制备的四氧化三铁卵壳温敏载体具有磁性，在外加磁场作用下，能聚集在特定部位。
[0020](3)本发明制备的四氧化三铁卵壳温敏载体具有光控释放功能，四氧化三铁粒子可以吸收近红外光转化成热能，致使温敏载体相变收缩，达到快速释放药物的作用。
【附图说明】
[0021]图1.温敏卵壳载体透射电镜图(TEM);图中，a) Fe3O4纳米粒；b) Fe3O4OS12S子；c) Fe3O4OS12-P (NIPAM-co-NVP)三层粒子；d) Fe304-p (NIPAM-co-NVP)卵壳粒子。
[0022]图2.不同浓度温敏卵壳载体在808 nm激光照射时温度变化图；浓度为200，100，50，20，10，5 Pg/mL，横坐标为照射时间1，2，3，4，5，6，7，8 min，纵坐标为温度。
[0023]图3.近红外光诱导药物在不同pH值PBS溶液中的释放图。
[0024]图4.载体在外加磁场下，磁靶向药物治疗效果图；图中1，2，3分别为距离磁铁的不同位置，可以看出距离磁铁越近，细胞死亡率越高。
[0025]图5.光控药物释放对肿瘤细胞毒性效果图；图中a)载体在NIR照射前后对细胞的毒性山)阿霉素，药物载体以及药物载体加激光照射前后对细胞的毒性；图中Fe304-PNIPAM 为 Fe304_p (NIPAM-co-NVP)的缩写。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
[0027]实施例1 Fe3O4制备
0.54 g FeCl3.6Η20 (2 mmol)溶于6 mL 水中，加入8 mL 乙醇，14 mL 正己烧，1.9 mL油酸，搅拌30 min，再加入0.24 g NaOH，密闭后在70 °C下搅拌4 h,分液漏斗分离溶液，上层有机层用去离子水冲洗多次，80 °C下过夜，以蒸发己烷。将得到的产物分散在0.32 mL油酸和12.5 mL的1-十八烯混合溶液中，队脱气30 min，在通N 2的情况下，加热至320 V搅拌反应30 min。放至室温，乙醇-正己烷交替离心冲洗多次，得到的固体分散保存在正己烷中。从图1(a)中可以看出制备的Fe3O4纳米粒形态均一，多为球形，分布均匀，粒径约为15—20 nm。
[0028]实施例2 Fe3O4 OS12纳米粒制备(S1Jf厚度为12 nm)
通过反向微乳法制备Fe304@Si02m米粒。2 mL Igepal C0-520分散在42 mL环己烷中，搅拌30 min, 10 mL上述Fe3O4环己烧溶液(I mg/mL)加入并不断搅拌3 h,加入氨水325 μ?，搅拌5 min,再加入正硅酸乙酯(TEOS) 150 μ?(每16 h加入75 μι)。乙醇-水交替冲洗两遍，保存在乙醇中。所得Fe304@Si02m米粒形态均一，成球形，S1Jf厚度为12nm。
[0029]实施例3 Fe3O4 OS12纳米粒制备(S1Jf厚度为16 nm)
通过反向微乳法制备Fe304@Si02m米粒。2 mL Igepal C0-520分散在42 mL环己烷中，搅拌30 min, 10 mL上述Fe3O4环己烧溶液(lmg/mL)加入并不断搅拌3 h,加入氨水325PL，搅拌5 min,再加入正硅酸乙酯(TEOS) 375 μ? (每16 h加入75 μι)。乙醇-水交替冲洗2~3遍,保存在乙醇中。图1 (b)为所得Fe3O4OS12纳米粒,可以看出纳米粒形态均一，成球形，3;102层厚度