靶向聚合物胶束磁性纳米粒及制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属化合物制备方法，涉及聚合物胶束磁性纳米粒的合成方法，尤其涉及一 种靶向聚合物胶束磁性纳米粒，可作为纳米级特异靶向胰腺癌的磁共振对比剂在生物医学 领域中的应用。
【背景技术】
[0002] 目前胰腺癌的诊断手段主要包括肿瘤标记物的检测及影像学诊断。糖类抗原 CA19-9是目前临床中使用最广泛且最认可的对胰腺癌诊断的肿瘤标记物，但其在慢性胰腺 炎等疾病中也可呈阳性，缺乏足够的敏感性和特异性。诊断胰腺癌的常用影像检测手段包 括计算机断层成像（CT)、磁共振成像(MRI)、超声内镜（EUS)及正电子发射计算机断层扫描 (PET)等。但是这些影像学方法也难以诊断直径小于2cm的胰腺肿瘤。因此，为了能够提高 早期胰腺癌的诊断准确率，寻找高灵敏度、高特异性且具低毒副作用的靶向分子探针显得 尤为重要。
[0003] 聚合物胶束是近年来正在发展的一种新型纳米粒传递系统，由两亲性的共聚物自 组装而成，可在水溶液中自组装形成一种具有疏水性内核和亲水性外壳的特殊核-壳结 构，是一种极有发展前景的新型纳米级给药载体。聚合物胶束可以通过"增强渗透与滞留效 应"（enhanced permeability and retention effect, EPR)使高分子载体系统被动革巴向 到肿瘤部位，提高影像对比剂在肿瘤部位的浓度，同时也降低了对正常细胞的毒副作用。聚 合物胶束有着亲水性表层和较小粒径，难以被网状内皮系统所识别和摄取，延长体内循环 时间，能使所携带的影像对比剂更有效地到达靶点，提高对比剂的利用率。
[0004] 聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG)为环氧乙烧水解产物的聚合物，无毒、无 刺激性，且与多种有机物组份具有良好的生物相溶性，能够躲避网状内皮系统的摄取，从而 延长载体在血液中的循环时间，进一步增加靶器官对纳米粒的摄取；聚乳酸-羟基乙酸共 聚物（p〇ly(lactic-co_glycolic acid)，PLGA)，由两种单体一乳酸和羟基乙酸随机聚合而 成，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜性能，被广泛应用于制药、医用工程材 料领域。
[0005] 寻靶肽是通过噬菌体库展示技术获得的具有特异性抗原较强亲和力的氨基酸多 肽，具有分子量小、易于人工合成、低毒性、低免疫原性和体内降解产物为内源性物质等特 点，是目前认为比较理想的一种肿瘤诊断的载体。肿瘤寻靶肽结合不同的影像对比剂通过 影像检测设备已应用在对肿瘤的诊断研宄中，其极大程度地拓展了肿瘤靶向诊断及成为一 种新型高效特异性的传送影像对比剂到肿瘤部位的靶向探针。CKAAKN多肽是经噬菌体库展 示技术筛选出的同时对胰腺癌细胞及其肿瘤新生血管具有选择性特异结合能力的线性氨 基酸靶向多肽，且对正常胰腺组织几乎无特异性结合能力。
【发明内容】
[0006] 本发明的第一个目的是提供对胰腺癌具有选择性特异靶向作用的靶向聚合物胶 束磁性纳米粒，该磁性纳米粒由F-68溶液（94%)、CKAAKN多肽-聚乙二醇-聚乳酸-羟基 乙酸嫁接物（4%)、四氧化三铁纳米溶液（1%)及油酸乙醇（1%)等材料组成(其中各成分的百 分比为体积比)。
[0007] 拟将经CKAAKN多肽修饰后的聚合物胶束作为胰腺癌靶向特异对比剂载体，构建 经USPIO标记的胰腺癌靶向特异对比剂，可能大大提高对比剂靶向性，而有望降低对比剂 注射剂量，最终实现降低对比剂对全身毒副作用的目的。
[0008] 本发明的第二个目的是提供胰腺癌特异的靶向聚合物胶束磁性纳米粒的制备方 法，通过以下方案实现： (I) CKAAKN-PEG-PLGA嫁接物的合成 取市售聚乳酸-羟基乙酸（PLGA，Mw:8000)溶于一定量的二甲基亚楓（DMS0，Mw:78. 13) 溶液中，分别加入一定量的Ν，Ν' -二环己基碳二亚胺（DCC，Mw: 206. 18)和N-羟基琥珀酰亚 胺（NHS，Mw: 115. 09)，在氩气保护下室温磁力搅拌反应24 h后，慢慢滴加含一定量聚乙二 醇（PEG，Mw: 1500)的DMSO溶液，继续反应6 h后，经透析、离心、冷冻干燥后用丙酮(浓度 为20mg/mL)溶解，再用去离子水复溶，经冷冻干燥后得到PEG-PLGA共聚物。分别取适量的 PEG-PLGA共聚物、CKAAKN多肽和DCC溶解在一定量的DMSO溶液中，室温下磁力搅拌反应8 h后，用一定量的去离子水混合，并透析、离心、干燥，即得到CKAAKN-PEG-PLGA嫁接物；将嫁 接物溶于〇20中，浓度为20 mg/ml，用核磁共振仪通过氢谱核磁共振（1H NMR)进行检测并记 录核磁共振氢谱，对其特征峰进行结构分析，确证结构。
[0009] (2)胰腺癌特异靶向聚合物胶束磁性纳米粒的制备 以溶剂扩散法和透析法制备CKAAKN-PEG-PLGA-USP10。具体方法为：秤取一定量的 上述CKAAKN-PEG-PLGA溶于适量的去离子水中，在超声搅拌条件下，加入一定量油溶性的 Fe304(粒径为5 nm，浓度为5 mg/ml)为核心的磁性纳米粒溶液，超声搅拌10 min后，在60°C 水浴条件下旋蒸，得聚合物胶束磁性纳米粒（CKAAKN-PEG-PLGA-USPIO)。
[0010] 所述聚合物胶束磁性纳米粒具有在水性介质中通过扩散特性，100 Pg/ml的聚合 物胶束磁性纳米粒溶液可形成粒径为80~llOnm、Zeta电位为-24~-31mV的纳米粒。 [0011] 聚合物胶束纳米粒具有较高的包裹磁性Fe3O4纳米颗粒能力，并具有良好的分散 性。
[0012] 本发明的第三个目的是提供所述聚合物胶束磁性纳米粒在制备对胰腺癌具有选 择性特异靶向作用的磁共振对比剂中的应用。所形成的聚合物胶束磁性纳米粒，具有被人 胰腺癌细胞快速摄取功能。
[0013] 本发明在我们前期的研宄工作基础上，采用CKAAKN多肽修饰聚乙二醇-聚乳 酸-羟基乙酸共聚物，在此基础上，采用水性溶剂扩散法制备对胰腺癌具有选择性特异靶 向功能的聚合物胶束磁性纳米粒。该材料的出现、以及经过进一步的载体应用研宄，将大大 推动胰腺癌的特异靶向磁共振对比剂发展。本发明提供制备该聚合物胶束磁性纳米粒的方 法，不仅操作便捷而且成本低廉，具有极强的可行性，适合用于产业化应用。
[0014] 本发明所提供的聚合物胶束磁性纳米粒是一种对胰腺癌具有选择性特异靶向功 能的新型磁共振对比剂，可应用于生物医学领域。利用这种对比剂，有望实现安全、快速的 胰腺癌靶向分子影像成像；提高我国磁共振对比剂研发的自主创新能力；为开拓我国磁共 振新型对比剂的研发，提供理论与技术基础。
【附图说明】
[0015] 图1:为本发明胰腺癌特异靶向聚合物胶束磁性纳米粒的制备路线图。
[0016] 图2:嫁接物的1H核磁共振图谱。
[0017] 图3:聚合物胶束磁性纳米粒的透射电子显微镜图。
[0018]