用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医药领域，涉及一种用于光声成像和光热治疗的聚苯胺纳米粒及制备方法。
【背景技术】
[0002]光热治疗是近年来发展的一种微创肿瘤治疗技术，主要是通过将光能直接照射到肿瘤部位而使其局部温度升高来杀伤肿瘤细胞，大大降低了全身系统毒性，因此光热治疗被看作是非常有潜力替代手术的治疗肿瘤的技术之一。为了提高激光诱导的光热治疗的效率和肿瘤选择性，通常会将具有光吸收性能的光热治疗剂导入肿瘤部位。由于生物组织内水和蛋白质对近红外光的吸收较弱，所以近红外光对组织的穿透性最好，理想的光热治疗剂应该在近红外光区域(650-950nm)具有较强的吸收，低毒性，表面可以连接上功能基团实现靶向性。另外，成功的光热治疗手段需要依赖合适的成像技术来确定肿瘤的位置、大小及光热治疗剂在体内的分布及在肿瘤组织的富集情况;其次需要实时监测光热治疗过程中肿瘤及周围健康组织温度的变化;最后借助于成像技术来进行治疗效果的评价。
[0003]光声成像是近年来发展起来的一种非入侵式新型生物医学成像方法，能够有效的进行生物组织结构和功能成像，为研究生物组织的形态结构，生理特征，病理特征等提供了重要的手段，特别适合于癌症的治疗监控。由于光声成像造影剂和光热治疗剂都具有在近红外区域有强吸收的性质，因此基于单一近红外光响应的纳米材料，可实现实时光声成像且同时进行光热治疗，是一类很有前景的诊疗材料。
[0004]近年来，人们发现聚苯胺作为一种有机导电聚合物，由于其在近红外区域表现出较强的光学吸收并且具有良好的生物相容性，在药物输送和光热治疗等领域展现了良好的应用价值。而现有报道的用于光热治疗的聚苯胺纳米粒通过泊洛沙姆等表面活性剂，聚乙二醇等作为稳定剂，生物相容性较低，并且制备过程复杂，产率较低。另外，目前有关聚苯胺纳米材料作为光声成像造影剂鲜有报道。因此，开发一种更为简便的方法和采用更低成本的聚苯胺纳米材料，并合理进行修饰生物相容性配体，开发其在生物医学诊疗方面的应用具有重要的应用价值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒。
[0006]本发明的第二个目的是提供一种用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒的制备方法。
[0007]本发明的第三个目的是提供用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒在制备光声成像和光热治疗药物中的应用。
[0008]本发明的第四个目的是提供用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒在制备光声成像药物中的应用。
[0009]本发明的第五个目的是提供用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒在制备光热治疗药物中的应用。
[0010]本发明的技术方案概述如下:
[0011]用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒的制备方法，包括如下步骤:[00?2] (I)用氧化聚合法制备分子量为5000的本征态聚苯胺；
[0013](2)磷脂包裹的聚苯胺纳米粒子的合成:按比例，将5mg步骤(I)获得的本征态聚苯胺和35-62mg十二烷基苯磺酸钠溶于5-10mL氯仿中；室温下搅拌12-24小时，获得绿色的导电态聚苯胺溶液，将5-10mL导电态聚苯胺溶液、20mL氯仿、35.2mgDPPC、4-6mgDSPE-PEG2000和1.2-1.6mgFA-DSPE-PEG2000加入到容器中，超声分散2-5分钟;在40_60°C，100_140rpm的条件下减压蒸发20-30分钟除去氯仿，并在真空状态下静置6-12小时除去残余的氯仿，加5mL水，超声分散5-10分钟，在1000rpm离心3-8分钟;上清液为澄清透亮的绿色溶液，冷冻干燥即得到用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒。
[0014]所述DPPC为二棕榈酰磷脂胆碱的缩写；
[0015]所述DSPE-PEG2000为聚乙二醇修饰的二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺的缩写；
[0016]所述FA-DSPE-PEG2000为叶酸接枝的聚乙二醇修饰的二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺的缩写。
[0017]上述方法制备的用于光声成像和/光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒。
[0018]上述纳米粒在制备光声成像和光热治疗药物中的应用。
[0019]上述纳米粒在制备光声成像药物中的应用。
[0020]上述纳米粒在制备光热治疗药物中的应用。
[0021]有益效果
[0022](I)本发明制备方法简单、反应可控性强、低耗能、易规模化，所用原料易得、价格便宜；
[0023](2)本发明的用于光声成像和光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒表现出好的水溶性，生物相容性，强的近红外吸收和良好的光热稳定性，可同时用于光热治疗、光声成像、红外热成像；
[0024](3)本发明的用于光声成像和光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒被叶酸修饰，能够通过主动靶向富集于肿瘤部位，肿瘤局部激光照射，使局部温度升高并产生光声信号从而实现肿瘤的可视化光热治疗。
【附图说明】
[0025]图1 (a)合成的FA-Lipid-PANI NPs和ES PANI在水中(上层)和氯仿中(下层)的溶解性测试；(b)合成的FA-Lipid-PANI NPs电镜图；
[0026]图2为FA-Lipid-PANI NPs的粒径分布图；
[0027]图3为FA-Lipid-PANI NPs溶液的紫外可见光谱图；
[0028]图4为FA-Lipid-PANINPs溶液和水光热升温曲线及各自的近红外图像；
[0029]图5为FA-Lipid-PANI NPs溶液光热稳定性曲线；
[0030]图6为MTT法测试的HeLa细胞经过生理盐水(对照)和本发明制备的Lipid-PANINPs/FA-Lipid-PANI NPs溶液(给予或不给于NIR光照)处理24小时后的细胞活力；
[0031]图7为FA-Lipid-PANI NPs不同时间点的光声成像图；
[0032]图8为静脉注射6小时后，于肿瘤局部施加NIR光照5分钟后的近红外成像图；
[0033]图9为实施例9中不同样品处理后的治疗效果图。
【具体实施方式】
[0034]下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明。下述实施例是为了使本领域的技术人员能够更好地理解本发明，但并不对本发明作任何限制。
[0035]除特别标明外，所用试剂和测试设备均为市售。
[0036]实施例1
[0037]本征态聚苯胺的制备:(采用氧化聚合法，本方法是文献中报道过的)
[0038]将0.211101苯胺单体，0.311101浓盐酸加入到3001^水中得到溶液&;将0.111101过硫酸铵，0.2moI浓盐酸加入到200毫升水中得到溶液b;在搅拌下，将溶液b滴加到溶液a中，在4°C，搅拌6小时，得聚合物盐溶液，过滤;将所得的全部绿色沉淀物分散到500毫升IM的氢氧化钠水溶液中进行脱掺杂反应，过滤，将所得的全部紫色沉淀物分散到500毫升丙酮中，过滤，在真空状态下干燥20小时，得到紫色的本征态聚苯胺粉末，本征态聚苯胺简称EB PANI。凝胶色谱柱检测分子量5000。
[0039]实施例2
[0040]用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒的制备方法，包括如下步骤:
[0041](I)用氧化聚合法(见实施例1)制备分子量为5000的本征态聚苯胺(本征态聚苯胺简称EB PANI )；
[0042](2)磷脂包裹的聚苯胺纳米粒子的合成:将5mg步骤(I)获得的本征态聚苯胺和50mg十二烧基苯磺酸钠溶于8mL氯仿中；室温下搅拌18小时，获得绿色的导电态聚苯胺溶液(导电态聚苯胺简称ES PANI)，将8mL导电态聚苯胺溶液、20mL氯仿、35.2mgDPPC、5mgDSPE-PEG2000和1.4mgFA-DSPE-PEG2000加入到容器中，超声分散4分钟；在50°C，120rpm的条件下减压蒸发25分钟除去氯仿，并在真空状态下静置9小时除去残余的氯仿，加5mL水，超声分散8分钟，在1000rpm离心5分钟；上清液为澄清透亮的绿色溶液，冷冻干燥即得到用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒(磷脂-聚苯胺纳米粒简称FA-Lipid-PANI NPs)。
[0043]实施例3
[0044]用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒的制备方法，包括如下步骤:
[0045](I)用氧化聚合法(见实施例1)制备分子量为5000的本征态聚苯胺；
[0046](2)磷脂包裹的聚苯胺纳米粒子的合成:将5mg步骤(I)获得的本征态聚苯胺和35mg十二烧基苯磺酸钠溶于5mL氯仿中；室温下搅拌12小时，获得绿色的导电态聚苯胺溶液(导电态聚苯胺简称ES PANI)，将5mL导电态聚苯胺溶液、20mL氯仿、35.2mgDPPC、4mgDSPE-PEG2000和1.2mgFA-DSPE-PEG2000加入到容器中，超声分散2分钟；在40°C，10rpm的条件下减压蒸发20分钟除去氯仿，并在真空状态下静置6小时除去残余的氯仿，加5mL水，超声分散5分钟，在1000rpm离心3分钟；上清液为澄清透亮的绿色溶液，冷冻干燥即得到用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯胺纳米粒(磷脂-聚苯胺纳米粒简称FA-Lipid-PANI NPs)。
[0047]实施例4
[0048]用于光声成像和/或光热治疗的磷脂-聚苯