一种自组装纳米胶束、其制备方法及其应用与流程

本发明属于纳米胶束技术领域，尤其涉及一种自组装纳米胶束、其制备方法及其应用。

背景技术：

随着近年来对于癌症治疗的研究，我们发现传统的治疗手段包括但不限于化疗、手术等治疗方法由于其自身的缺陷难以实现肿瘤的完全治疗。为此，高疗效低毒性的治疗手段的开发具有十分重要的意义。

光热治疗是指通过近红外激光照射肿瘤部位使其升温从而杀伤肿瘤细胞的一种新型肿瘤治疗手段。然而，受限于近红外i区激光(750～950nm)穿透深度的不足，基于近红外i区的光热治疗在治疗大肿瘤与深部组织肿瘤方面存在着一定的局限性。近年来，众多研究表明，近红外ii区激光(1000～1700nm)较传统近红外i区激光在生物组织内的光散射、光反射等较弱，因而具有更好的生物组织穿透深度。因而，其在生物成像、肿瘤光热治疗等方面具有更好的应用潜力。除了利用近红外ii区激光来提高肿瘤光热治疗的疗效，通过将光热治疗与其他治疗手段(如：化疗、放疗)有机整合亦能有效提高肿瘤治疗的疗效。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自组装纳米胶束、其制备方法及其应用，该自组装纳米胶束对肿瘤生长具有较好的抑制作用。

本发明提供了一种自组装纳米胶束，通过使用泊洛沙姆将hbp与紫杉醇分子包裹得到；

所述hbp的结构式如式(i)所示：

优选地，所述hbp与紫杉醇的质量比为1：4.5～5.5。

优选地，所述hbp与泊洛沙姆的质量比为1：5.5～6.5。

优选地，所述自组装纳米胶束的粒径为15～30nm。

本发明提供了一种上述技术方案所述自组装纳米胶束的制备方法，包括以下步骤：

将具有式(i)所示结构的hbp和紫杉醇混合溶于有机溶剂，得到混合溶液；

将所述混合溶液与泊洛沙姆水溶液混合，搅拌，得到自组装纳米胶束。

优选地，所述有机溶剂选自二氯甲烷。

优选地，所述泊洛沙姆水溶液由以下方法制得：

将含有质量分数8～12％的泊洛沙姆溶于3mol/l氯化钠水溶液中，得到泊洛沙姆水溶液。

本发明提供了一种上述技术方案所述自组装纳米胶束在制备光热-化疗联合治疗肿瘤药物中的应用。

本发明提供了一种自组装纳米胶束，通过使用泊洛沙姆将hbp与紫杉醇分子包裹得到。本发明提供的自组装纳米胶束不仅能够高效包裹hbp与紫杉醇分子，还能够通过j型聚集形式将hbp的吸收峰红移至近红外ii区，使该纳米胶束在近红外ii区获得良好的光热转化能力与光声造影能力，对肿瘤生长有较好的抑制作用。经尾静脉注射后能够在肿瘤部位高效富集，并能够在较低的光功率条件下实现高效的近红外ii区光热与化疗联合治疗。还具有较稳定的光热转化效率。实验结果表明：hbp/ptx胶束可用于1064nm激光照射下的光热治疗；hbp/ptx胶束的光热转化效率为30.27％；经过五个循环的升温与降温，hbp/ptx胶束依然能保持相对稳定的光热转化能力；能够对肿瘤光热-化疗联合治疗且效果明显，60天内未见肿瘤复发。

附图说明

图1为实施例1所述的hbp/ptx纳米颗粒在水溶液中的动态激光粒径分布图；

图2为实施例1所述的hbp/ptx纳米颗粒的紫外-可见-近红外吸收谱图；

图3为实施例1所述的hbp/ptx纳米颗粒的光热转化效率；

图4为hbp/ptx纳米颗粒进入细胞的共聚焦显微镜成像；

图5为hbp/ptx纳米颗粒对于细胞的毒性测试；

图6为hbp/ptx纳米颗粒在小鼠尾静脉注射后进行光热治疗的肿瘤相对生长情况；

图7为hbp/ptx纳米胶束在小鼠尾静脉注射后进行联合治疗的相对肿瘤生长情况。

具体实施方式

本发明提供了一种自组装纳米胶束，通过使用泊洛沙姆将hbp与紫杉醇分子包裹得到；

所述hbp的结构式如式(i)所示：

在本发明中，所述hbp与紫杉醇的质量比优选为1:4.5～5.5，更优选为1:4.8～5.2，最优选为1:5。

在本发明中，所述hbp与泊洛沙姆的质量比优选为1:5.5～6.5，更优选为1:5.8～6.2，最优选为1:6。

在本发明中，所述自组装纳米胶束的粒径为15～30nm。

上述自组装纳米胶束是一种负载近红外ii区荧光小分子hbp和化疗药紫杉醇分子的自组装纳米胶束。所述自组装胶束在激光照射下，能够提高hbp光热转化效率；具体是由于分子之间发生π堆垛效应而使其荧光信号大大减弱，从而使得该胶束具有明显增强的光热转化效率，该发明可以实现对肿瘤的高效协同杀灭。

本发明提供了一种上述技术方案所述自组装纳米胶束的制备方法，包括以下步骤：

将具有式(i)所示结构的hbp和紫杉醇混合溶于有机溶剂，得到混合溶液；

将所述混合溶液与泊洛沙姆水溶液混合，搅拌，得到自组装纳米胶束。

在本发明中，所述有机溶剂选自二氯甲烷。

在本发明中，所述泊洛沙姆水溶液由以下方法制得：

将含有质量分数8～12％的泊洛沙姆溶于3mol/l氯化钠水溶液中，得到泊洛沙姆水溶液。

更具体地，将含有质量分数10％的pluronicf127溶于3mol/l的氯化钠水溶液中，得到泊洛沙姆水溶液。

本发明对各个原料的来源没有特殊的要求，采用市售商品即可。

本发明为了反应更好的进行，优选将hbp、紫杉醇溶于有机溶剂中，再逐滴滴入含有10％泊洛沙姆的3mol/l氯化钠水溶液中，室温搅拌至有机溶剂完全挥发，得到自组装纳米胶束。本发明为了除去搅拌后的产物中的游离泊洛沙姆，优选对搅拌产物进行离心；所述离心的时间优选为4～5小时，更优选为4.5小时；离心的转速优选为4000～5000rpm，更优选为4500rpm；所述离心优选使用截留分子量为50kda的超滤管；所述离心的温度优选为-4℃。

本发明提供了一种上述技术方案所述自组装纳米胶束在制备光热-化疗联合治疗肿瘤药物中的应用。所述自组装纳米胶束记作hbp/ptx。

为了研究hbp/ptx胶束的杀伤力，以乳腺癌细胞(4t1细胞)为研究细胞。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种自组装纳米胶束、其制备方法及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

对比例1

将hbp(0.5mg)溶于1ml二氯甲烷中，然后逐滴加入5ml含有10％泊洛沙姆(pluronicf127)的3mol/l氯化钠(nacl)水溶液中，搅拌过夜直至二氯甲烷全部挥发，终止反应。为了除去产物中游离的pluronicf127分子，使用截留分子量为50kda的超滤管于-4℃的环境下离心4.5小时，转速为4500rpm，即可得到装载hbp与紫杉醇的自组装纳米胶束。

实施例1

装载hbp与紫杉醇的自组装纳米胶束(hbp/ptx)的制备

将hbp(0.5mg)与紫杉醇(2.5mg)(ptx)溶于1ml二氯甲烷中，然后逐滴加入5ml含有10％泊洛沙姆(pluronicf127)的3m氯化钠(nacl)水溶液中，搅拌过夜直至二氯甲烷全部挥发，终止反应。为了除去产物中游离的pluronicf127分子，使用截留分子量为50kda的超滤管于-4℃的环境下离心4.5小时，转速为4500rpm，即可得到装载hbp与紫杉醇的自组装纳米胶束。

实施例2

hbp/ptx纳米胶束的表征

本发明对实施例1得到的hbp/ptx胶束进行表征(包括紫外-可见吸收光谱、动态光散射、光热转化效率、光热稳定性)，结果见图1～图4；

图1为实施例1所述的hbp/ptx胶束的紫外-可见吸收谱图。从图中可以看出，其近红外吸收峰为1012nm，可用于1064nm激光照射下的光热治疗。

图2为实施例1所述的hbp/ptx胶束的动态激光粒径分布图。从图中可以看出，hbp/ptx形成的纳米胶束颗粒直径约为20nm。

图3为实施例1所述的hbp/ptx胶束的光热转化效率图。经计算，hbp/ptx胶束的光热转化效率为30.27％。

图4为实施例1所述的hbp/ptx胶束的光热稳定性实验效果图。从图中可以看出，经过五个循环的升温与降温，hbp/ptx胶束依然能保持相对稳定的光热转化能力。

实施例3

hbp/ptx纳米胶束的进细胞能力以及细胞毒性

为了研究hbp/ptx纳米胶束的进细胞能力，hbp/ptx纳米胶束与小鼠乳腺癌细胞(4t1细胞)共同孵育1小时、2小时、4小时后用共聚焦显微镜观察，结果见图5，图5为hbp/ptx纳米胶束与小鼠乳腺癌细胞(4t1)细胞共同孵育的激光共聚焦显微镜成像图。从图5可以看出，随着时间的增加细胞内hbp/ptx胶束的富集量逐渐增加，并且hbp/ptx胶束与lyso-tracker所标记的4t1细胞的溶酶体实现共同定位。为了研究hbp/ptx胶束对于细胞的杀伤性，hbp/ptx胶束与小鼠乳腺癌细胞(4t1细胞)共同孵育72小时后，结果见图6，图6为hbp/ptx纳米胶束与小鼠乳腺癌细胞(4t1细胞)共同孵育的细胞存活率图。从图6可以看出，随着胶束浓度的增加，对肿瘤细胞的毒性也在增加。

实施例4

hbp/ptx纳米胶束颗粒在小鼠活体水平的光热-化疗联合治疗实验

为了在活体水平进行光热-化疗联合治疗，将4t1肿瘤荷瘤小鼠分为四组，其中包括：第一组，对照组(仅注射生理盐水)；第二组，注射对照例1的hbp纳米颗粒同时照光；第三组，注射实施例1的hbp/ptx胶束(不照光)；第四组，注射实施例1的hbp/ptx胶束且同时照光。对小鼠进行相应的治疗后，测量其肿瘤的生长，结果见图7，图7为hbp/ptx纳米胶束在小鼠尾静脉注射后进行联合治疗的相对肿瘤生长情况。根据肿瘤的相对生长情况，与对照组相比，第二、三组小鼠未见明显治疗效果，第四组的肿瘤得到了抑制，并且在在接下来的60天内未见肿瘤的复发。表明hbp/pyx胶束可以实现对肿瘤光热-化疗联合治疗效果且效果明显。

由以上实施例可知，本发明提供了一种自组装纳米胶束，通过使用泊洛沙姆将hbp与紫杉醇分子包裹得到。本发明提供的自组装纳米胶束不仅能够高效包裹hbp与紫杉醇分子，还能够通过j型聚集形式将hbp的吸收峰红移至近红外ii区，使该纳米胶束在近红外ii区获得良好的光热转化能力与光声造影能力，对肿瘤生长有较好的抑制作用。经尾静脉注射后能够在肿瘤部位高效富集，并能够在较低的光功率条件下实现高效的近红外ii区光热与化疗联合治疗。还具有较稳定的光热转化效率。实验结果表明：hbp/ptx胶束可用于1064nm激光照射下的光热治疗；hbp/ptx胶束的光热转化效率为30.27％；经过五个循环的升温与降温，hbp/ptx胶束依然能保持相对稳定的光热转化能力；能够对肿瘤光热-化疗联合治疗且效果明显，60天内未见肿瘤复发。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。