一种荧光磁性纳米靶向药物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及靶向药物领域，尤其涉及一种荧光磁性纳米靶向药物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米载体在构造上由于具有1-1OOnm的尺寸而拥有独特的物理和化学特性。它们的高表面积与体积比以及对它们的性能进行调节的可能性，使纳米载体成为成像、诊断和治疗的有力工具。尽管纳米载体促进了医学的发展，它的一些应用仍旧面临挑战，比如对体内细胞活动的实时监控、对于靶部位的特殊靶向或者药物在靶细胞内的有效传递等。多功能纳米载体的设计能够明显改善现有的纳米载体特性并帮助克服这些不足。尤其是随着纳米粒子与恶性肿瘤治疗结合的不断深入，越来越多的纳米粒子将被应用于恶性肿瘤诊断和治疗研宄，纳米颗粒将可实现肿瘤患者个性化治疗。肿瘤无损在位诊断和治疗是关系到人类生命健康的重大科学问题。因此，研制集靶向标记、药物输送和结果报告等多功能于一体的可降解纳米药物，同时实现无损在位诊断、治疗并实时监测这一系列过程，是医药工作者梦寐以求的目标。为制备这种智能的多功能药物纳米载体。而磁性纳米粒子与量子点组装的发展应用有望改进肿瘤检测模式，为高性能靶向诊断需将各种化学分子同时组装到同一纳米粒表面和治疗用纳米药物的发展提供了新的机遇。
[0003]药物靶向技术是化疗、放疗以及基因治疗肿瘤的研宄热点及前沿领域。2004年Science杂志中报道称，药物靶向技术已经成为肿瘤治疗的主流，在现有众多的靶向药物系统中，磁场导向的磁性药物具有明显的优点:可以实现直接静脉注射用药，通过磁场作用富集于靶部位，减轻对人体的毒副作用，因而得到了广泛的应用。
[0004]磁性药物是一种新型的药物靶向系统，主要是由磁性材料、骨架材料以及抗癌药物三部分构成，抗癌药物和适当的磁性材料通过物理或化学的方法进行包裹或吸附在载体材料上制成具有磁响应性的稳定的药物系统，在体外磁场的作用下聚集于肿瘤靶区，提高靶区药物的浓度，降低药物对非靶区组织的毒性和副作用。药物在体内通过受控缓释的方式从载体材料中释放，在肿瘤组织的细胞或亚细胞水平发挥药物作用，以达到高效低毒的目的。目前，最常用的磁性材料是铁氧体类材料，粒径在1-1OOnm内的Fe3O4具有生物安全性高、磁响应性高等特点，因此常用于生物磁性材料。
[0005]壳聚糖以及其衍生物具有优良的物理化学性质以及生物特性:能拉丝、成膜、制粒，能与多种物质(重金属、脂肪、蛋白质、胆固醇及肿瘤细胞等)结合，细胞毒害性极低，有着良好的生物相容性和可生物降解性，并且能通过化学改性获得特征优良的新型壳聚糖衍生物，改良后的壳聚糖衍生物在靶向抗肿瘤药物领域有着广阔的应用前景。
[0006]随着生物医疗领域的发展对于材料的依赖性逐步增强，需要制备一种多功能微米到纳米级的材料使革G向载体获得了除精确革G向定位外，还必须整合更加适合革El向药物治疗的新型功能，即在靶向病灶部位的药物控释功能和靶向位置及输送过程中的成像功能。类似具有革E向定位、成像示踪和治疗试剂的复合智能载体，目前正是材料研宄者特别感兴趣的研宄方向。量子点(quantum dot, QDs)作为一类新型的纳米焚光探针，具有焚光效率高、发光覆盖范围广和光学性质稳定等特点，在生命活动监测及长时间活体示踪等方面具有独特的优势。
[0007]白屈菜红碱(CHE)属于苯并啡啶类季铵碱生物碱，具有显著生理活性和消炎、杀菌等多种药理作用。同时，白屈菜红碱是一种潜在的具有临床实际应用的蛋白激酶C抑制剂，而蛋白激酶C在促进细胞增殖、抑制凋亡信号转导过程中发挥着重要作用，是肿瘤治疗的靶点，故白屈菜红碱(CHE)是一个很好的抗癌药物。但由于CHE有较强的细胞毒性；CHE在血液中代谢较快，t1/2较短，需要频繁给药，浪费大；CHE的口感很差，不利于直接口服给药，因此限制了 CHE在临床上的应用。
[0008]故寻找并开发合适的剂型已成为白屈菜红碱药物临床应用的关键。国内外尚无文献将CHE制成纳米粒以实现其定向输送，减小用药量和毒副作用的报道，因此，如何研制集革巴向标记、药物输送和结果报告等多功能于一体的可降解纳米白屈菜红碱抗癌药物，这一直是本领域技术人员长期面临的技术难题。
【发明内容】
[0009]本发明所要解决的技术问题是，克服以上【背景技术】中提到的不足和缺陷，提供一种可同时实现磁性分离、靶向识别、荧光成像、磁共振成像以及释药性能良好的荧光磁性纳米靶向药物，还相应提供一种方法简便、成本低廉、绿色环保、效率高的荧光磁性纳米靶向药物的制备方法。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种荧光磁性纳米靶向药物，由磁性Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱(Fe304/CTS -CHE)载药纳米粒与功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点自组装，所述磁性Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱载药纳米粒以Fe3O4为磁核、壳聚糖(CTS)为骨架材料载体、白屈菜红碱(CHE)为靶向药物；所述功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点是指以ZnSe为内核、ZnS为外壳，经巯基羧酸类化合物修饰后的ZnSe-ZnS核壳量子点。(采用水相合成法合成了功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点，通过静电自组装标记，制备了具有良好荧光性能和磁性的多功能纳米载药微球)。
[0011]作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的荧光磁性纳米靶向药物的制备方法，包括以下步骤:
步骤(I) Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱载药纳米粒的制备:用缓冲溶液将磁性Fe3O4-壳聚糖纳米粒子充分溶胀、洗涤，然后加入白屈菜红碱水溶液，室温振荡孵化，用磁铁分离，得到载药复合物和上层溶液，洗涤、干燥，研磨得到Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱载药纳米粒；步骤(2)功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点的制备:将ZnSe-ZnS核壳量子点溶于氯仿中，然后加入含巯基的羧酸类化合物，搅拌过夜，离心除去多余的含巯基羧酸类化合物，将剩余的沉淀洗涤(至少3次)、干燥，即得到所述功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点；
步骤(3)自组装:配制Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱载药纳米粒溶液、功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点溶液，然后将功能修饰的ZnSe-ZnS核壳量子点溶液滴加至基本等体积的Fe3O4-壳聚糖-白屈菜红碱载药纳米粒溶液中进行自组装，搅拌过夜(搅拌速度优选为600r/min)、沉淀过滤、洗涤、真空干燥，即得到所述荧光磁性纳米靶向药物。由实验检测可知，本发明制备得到的荧光磁性纳米靶向药物的荧光效率在12%以上且有强磁性。
[0012]上述的制备方法中，优选的，所述磁性Fe3O4-壳聚糖纳米粒子的制备包括以下步骤:将磁性Fe3O4纳米颗粒加入溶解有壳聚糖的乙酸溶液中，加入液体石蜡、斯潘-80(span-80)，超声分散(一般至少20min)，加入戊二醛溶液(25%)，搅拌反应(至少4h)，过滤，用石油醚洗涤，并用丙酮洗涤脱水，干燥，研磨成流动粉末，即得到所述磁性Fe3O4-壳聚糖纳米粒子；所述磁性Fe3O4纳米颗粒与壳聚糖的质量比为1:0.5-2ο
[0013]上述的制备方法中，优选的，所述磁性Fe3O4纳米颗粒的制备包括以下步骤:将七水硫酸亚铁溶于去离子水中，加入聚乙二醇水溶液，搅拌混匀，于常温下恒温水浴(例如30°C)，在搅拌条件下滴加氨水溶液，至溶液pH为9~10，然后加入双氧水溶液，使部分Fe (OH)2被氧化为三价铁盐至溶液呈现黑色，将混合溶液转移至高压反应釜中，于150~170°C下恒温反应，再用蒸馏水洗涤，离心分离，并用无水乙醇洗涤，干燥，研磨得所述磁性Fe3O4纳米颗粒。
[0014]上述的制备方法中，优选的，所述ZnSe-ZnS核壳量子点的制备包括以下步骤:将硬脂酸锌溶于甲苯中，通氮气、加热，然后冷却至室温，得到Zn前体溶液；将硫粉溶于三正辛基膦(TOP)中，通氮气，加热，制得S前体溶液；
在氮气保护下，将ZnSe量子点(QDs)溶液、正庚烷、三正辛基氧化膦(TOPO)和十六烷基胺(HDA)混合，且控制ZnSe: ZnS的质量比为1: (0.5~3)，加热搅拌，直至正庚烷完全挥发为止，然后一边搅拌一边缓慢加入所述Zn前体溶液与S前体溶液，反应保持温度，然后用甲醇洗涤纯化，沉淀、真空干燥后得到所述ZnSe-ZnS核壳量子点。
[0015]上述的制备方法中，优选的，所述硬脂酸锌的重量份为320?42