专利名称：一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法
技术领域：
本发明涉及新型碳纳米材料领域,具体涉及一种祀向性石墨烯纳米药物载体的制备方法。
背景技术：
恶性肿瘤是严重威胁人类健康的一种重大疾病。目前临床仍采用传统的早期诊断、放疗、化疗等综合手段治疗。然而，由于其对病变细胞和正常细胞的低分辨性，导致对人体正常组织的极大损伤。因此，开发具有肿瘤细胞特异靶向性的给药系统在肿瘤治疗中显得尤为重要。目前研究已找到多种肿瘤细胞特殊表面标记物。这些肿瘤细胞特殊表面标记物的发现为设计肿瘤靶向的给药系统提供了有效的依据。相对于传统的放疗和化疗，靶向给药系统对肿瘤细胞的高分辨选择性，在治疗过程中对正常细胞的损害很小，因而其疗效更好。因此，肿瘤的靶向治疗是肿瘤治疗的最理想途径。 目前所用的化疗药物主要有阿霉素，5-氟尿嘧啶，紫杉醇等。这些药物都为疏水性药物，通常需要对其进行化学修饰或改性以增加其水溶性，提高其药物利用度。而常规方法利用这些药物制备靶向给药系统时候还需要通过在所设计的药物载体系统外部化学接枝叶酸等肿瘤靶向分子，这个过程繁琐复杂，并且在化学接枝过程中需要用到大量有机溶剂，造成制造成本的提高，也对环境带来不好的影响。随着“绿色化学”概念的提出，如何通过简便环保的方法制备靶向性肿瘤药物给药系统，越来越受到人们的关注。多巴胺是人体血液中存在的一种神经递质。研究发现多巴胺在一定条件下可以发生自聚合形成聚多巴胺，而聚多巴胺在组成和结构上与天然存在的贻贝粘连蛋白具有极大的相似性。聚多巴胺能够在几乎所有的材料表面粘连形成粘结界面，同时由于其苯环上的活化氢作用，使带氨基、巯基等活泼基团的化合物很容易化学键合到聚多巴胺表面上。石墨烯是近年发现的一种二维碳纳米材料。由于其独特的结构，使其在生物医学、复合材料、传感器、能源等领域具有重要的应用前景。由于石墨烯具有单原子层结构，其理论比表面积高达2600 m2/g，非常适合做药物载体。同时其两个基面都可以吸附药物，所以具有其他纳米材料无可比拟的超高载药率。并由于其大η共轭结构，可以通过相互作用固定治疗肿瘤所需的疏水性药物分子，这就使其在药物传递系统方面具有良好的应用前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法，此法克服常规方法的上述问题，应用此方法可以简便环保地制备靶向性肿瘤药物给药系统，最大限度的减轻了环境污染。本发明的原理，包括⑴是所采用的载体材料为石墨烯纳米材料，具有比表面积大等特点，能通过相互作用缔合疏水性药物分子，实现药物的有效负载；(2)是生物分子多巴胺自聚合所形成的聚多巴胺层在石墨烯纳米药物载体外部形成壳层，具有良好的生物相容性，同时为调节药物释放速率提供了一种可调手段；(3)是聚多巴胺表面自发易接枝含氨基聚合物的特性，能便捷环保地表面接枝叶酸。利用多巴胺自聚合技术，以石墨烯为疏水性抗肿瘤药物载体，结合聚多巴胺表面自发易接枝含氨基聚合物的特性，能快捷环保地制备表面叶酸接枝的抗肿瘤药物给药体系。本发明的制备方法是，在浓度为O. I mg/mL -I mg/mL的石墨烯纳米材料水溶液中加入疏水性抗肿瘤药物分子，肿瘤靶向分子叶酸及多巴胺；用超声乳化机超声均匀分散10-60分钟；调节pH至8. 0-10. 5 ;在磁力搅拌机上避光磁力搅拌2_8小时，得到的稳定复合体用离心机3000 rpm-11000 rpm离心分离30-60分钟,收集纳米颗粒,用蒸懼水洗漆颗粒至少3次；将产物均匀分散于溶剂中，得到基于石墨烯纳米材料的靶向纳米药物载体，备用。上述方案中，所述疏水性药物分子为阿霉素，或5-氟尿嘧啶 。阿霉素、5-氟尿嘧啶都为疏水性抗肿瘤药物，石墨烯都可以通过相互作用固定，所以实施例中可以任选其一进行实验。上述方案中，所述石墨烯纳米材料与疏水性抗肿瘤药物分子的质量比为1:1 -5:1。上述方案中，所述石墨烯纳米材料与肿瘤靶向分子的质量比为2:1 - 4:1。上述方案中，所述石墨烯纳米材料与多巴胺的质量比为1:2 - 1:8。上述方案中，所述产物均匀分散的溶剂为水，或磷酸盐生理缓冲溶液。本发明得到的有益效果是该纳米载药系统仅需要通过调节水溶液中的pH值，诱导多巴胺自聚合反应的发生，就可以自发接枝叶酸，而不需要化学接枝叶酸就可以实现靶向肿瘤药物载体系统的制备。而且在实现绿色环保快速制备的同时，该纳米载药系统能将疏水性抗肿瘤药物定向输送到病灶部位，从而提高病灶部位的药效，同时兼有缓释的效果。靶向纳米性药物载体对药物的包封率高，操作过程简便，反应条件温和，并可通过反应物质量比等来调节载药量，是一种制备过程快速且绿色环保的，功能性和实用性强的新型纳米给药系统。
图I为纯阿霉素溶液和靶向载药系统制备过程中离心后上清液的紫外光谱图。图2为所制备的纳米药物载体(DA/G0-(D0X)-FA)对人脉络膜黑色素瘤细胞(0CM-1)的细胞毒性实验结果，参照组为单纯的氧化石墨烯纳米材料(G0)，阿霉素药物(DOX )，及未负载药物的纳米载体(DA/G0-FA )和未接枝靶向分子的纳米药物载体(DA/GO(DOX))。
具体实施例方式实施例I
在40mL浓度为O. I mg/mL的石墨烯纳米材料水溶液中加入O. 8 mg疏水性抗肿瘤药物分子阿霉素，I mg肿瘤祀向分子叶酸及8 mg多巴胺；用超声乳化机超声均勻分散10分钟；用pH计调节pH至8 ;避光搅拌2小时所得稳定复合体；用离心机以3000 rpm转速离心分离60分钟，收集纳米颗粒，用蒸馏水洗涤颗粒至少3次；将产物均匀分散于水中，得到基于石墨烯纳米材料的祀向纳米药物载体，备用。实施例2
在40mL浓度为O. 5 mg/mL的石墨烯纳米材料水溶液中加入10 mg疏水性抗肿瘤药物分子阿霉素，6. 7 mg肿瘤祀向分子叶酸及100 mg多巴胺；用超声乳化机超声均勻分散40分钟；用PH计调节pH至8. 5 ;在磁力搅拌机上避光磁力搅拌5小时所得稳定复合体；用离心机以7000 rpm转速离心分离40分钟,收集纳米颗粒,用蒸懼水洗漆颗粒至少3次；将产物均匀分散于磷酸盐生理缓冲溶液中，得到基于石墨烯纳米材料的靶向纳米药物载体，备用。实施例3
在40mL浓度为I. O mg/mL的石墨烯纳米材料水溶液中加入40 mg疏水性抗肿瘤药物分子阿霉素，20 mg肿瘤祀向分子叶酸及320 mg多巴胺；用超声乳化机超声均勻分散60分钟；用pH计调节pH至10. 5 ;在磁力搅拌机上避光磁力搅拌8小时所得稳定复合体；用离心机以11000 rpm转速离心分离30分钟,收集纳米颗粒,用蒸懼水洗漆颗粒至少3次；将产物 均匀分散于磷酸盐生理缓冲溶液中，得到基于石墨烯纳米材料的靶向纳米药物载体，备用。以上试验制备的靶向纳米药物载体系统，可以看出，过程是绿色环保的，这大大减少了有机试剂的使用。上述3个试验所制备的靶向性石墨烯纳米药物载体采用紫外分析仪(Uv)进行分析检测，已知阿霉素的特征紫外吸收波长为495nm，从图I可知，离心后的上清液中几乎不含有阿霉素，由此可见该方法制备的靶向纳米药物载体对阿霉素的包封率达100%。从图2中可以看出，所制备的纳米药物载体对肿瘤细胞0CM-1的抑制效果最为明显；接枝肿瘤靶向分子FA后，对细胞的抑制进一步增强。表I为各种比例条件下所制备的纳米药物载体的粒径大小，载药率，及0CM-1细胞在施加药物载体一天后的细胞存活率。表I
GCffiMMMFA 载OCMri 纖比__W__:__I天蹄率
m±mim 21,9+2,9
1/5/0.5/0133419+38MW1&8土12
^/m/ois/flLsn 3 2§im ~io+o~
权利要求
1.一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法，其特征是，在石墨烯纳米材料水溶液中加入疏水性抗肿瘤药物分子，肿瘤靶向分子及多巴胺；超声均匀分散，调节溶液PH至碱性；避光搅拌得到的稳定复合体，经离心分离后将产物均匀分散于溶剂中，得到基于石墨烯纳米材料的祀向纳米药物载体。
2.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述石墨烯纳米材料水溶液的浓度为.O. I mg/mL -I mg/mL。
3.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述疏水性药物分子为阿霉素，或5-氟尿嘧啶。
4.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述石墨烯纳米材料与疏水性抗肿瘤药物分子的质量比为1:1 - 5:1。
5.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述肿瘤靶向分子为叶酸。
6.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述石墨烯纳米材料与肿瘤靶向分子的质量比为2:1 - 4:1。
7.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述石墨烯纳米材料与多巴胺的质量比为 1:2 - 1:8。
8.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述均匀分散时间为10-60分钟。
9.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述溶液PH为8.0-10. 5。
10.根据权利要求I所述制备方法，其特征是，所述离心分离时间为30-60分钟。
全文摘要
本发明涉及一种靶向性石墨烯纳米药物载体的制备方法。本发明包括以下步骤将石墨烯纳米材料，疏水性抗癌药物，肿瘤靶向分子及多巴胺在水溶液中混合，超声均匀分散，调节pH至碱性，避光磁力搅拌稳定一定时间，离心分离，并将产物均匀分散于水溶液中，得到基于石墨烯纳米材料的靶向纳米药物载体。本发明的特点是通过pH诱导多巴胺自聚合形成聚多巴胺并在聚合过程中同时复合石墨烯纳米材料及疏水性抗肿瘤药物分子及肿瘤靶向分子，实现靶向药物分子的快速制备。本发明的优点是可以在常温水溶液环境下快速制备含有疏水性抗癌药物分子的的靶向纳米药物载体，该方法工艺简单、操作方便；具有实用性强及广阔的应用前景。
文档编号A61P35/00GK102895665SQ20121029063
公开日2013年1月30日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者林全愧, 黄小洁, 刘勇, 戴黎明, 吕帆, 瞿佳 申请人:温州医学院