一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用

本发明属于医药应用，具体涉及一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用。

背景技术：

1、癌症严重危害人类的生命健康，目前癌症的发病率日益增加。而目前对于癌症的治疗手段主要包括放疗、化疗以及一些其他治疗方法。对于化疗来说，目前主要存在两个问题：第一点为癌细胞的耐药性；另一方面癌细胞的转移。同时由于癌症组织中具有一些不一样的生理特点，例如较低的ph和较高的谷胱甘肽(gsh)浓度，根据这一特点可以通过载药系统可以将化疗药物运送至肿瘤部位。此外，肿瘤血管中存在着高滞留高渗透效应(epr)，当粒径合适的纳米粒子可以通过该效应被动滞留在肿瘤部位。除了被动靶向效果之外，还具有一些主动靶向肿瘤部位的受体，这类受体可以在肿瘤细胞中特异性表达，例如叶酸受体，相较于正常细胞，叶酸受体在肿瘤细胞中过度表达100倍之多，因此根据这一特点可以对其进行主动靶向，从而能够对癌症组织进行针对性治疗。而目前的载药纳米粒子具有较低的药物包封效果，同时其刺激响应性较差，容易导致载药纳米粒子的治疗效果差等问题。

2、除了传统的化疗治疗手段外，声动力(sonodynamic therapy，sdt)是一种起源于光动力(photodynamic therapy，pdt)的新型治疗方法，该方法具有组织穿透性高，能够将超声能量聚焦于肿瘤组织内部，并激活声敏剂产生肿瘤抑制作用。超声由于具有非侵袭特性，不仅可以穿透更深的组织层，而且可以最大限度地减少对周围正常组织的损伤。另外，超声所聚焦在肿瘤部位特性可用于靶向激活声敏剂，从而选择性的杀死肿瘤细胞，而对邻近的正常组织损伤极小。而目前声敏剂主要分为有机声敏剂、无机声敏剂和声动力纳米材料三大类。无机声敏剂主要包含二氧化钛纳米粒子，二氧化钛纳米粒子具备高活性电子和特殊的化学结构，能够在超声作用下产生ros。无机声敏剂普遍存在生物相容性差、代谢困难、ros转化效率低等缺点，限制了其研究与应用。有机声敏剂主要由光敏剂发展而来，包括卟啉类、氧杂蒽酮类、非甾体类等，其中卟啉类为最早发现的声敏剂，可作为有机声敏剂的代表。与无机声敏剂比较，有机声敏剂具有易于修饰，可被生物体内代谢，ros产生量多等优势，但其通常水溶性差，易在体内聚集并被清除，具有光毒性，易引起皮肤病变。另外，碳点(cds)是具有荧光性质的准球形纳米颗粒，尺寸约为10nm，其外层含有含氧基团。cds壳层上的这些含氧基团使材料在超声活化时产生ros并产生空化气泡。研究表明，碳点可以作为声敏剂应用于声动力治疗中，但是由于碳点材料所具有的小尺寸特性容易被快速代谢从而影响声动力治疗效果。

技术实现思路

1、本发明提供了一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，开发了中空型载药纳米粒子的新用途，并提供了用于声动力治疗的新药物。

2、为更好的理解本发明实质，下面将利用中空型载药纳米粒子的药理实验及结果来说明其在制备声动力治疗药物中的应用。

3、根据体外生物实验和体内生物实验结果，使用方法为静脉注射，以磷酸盐缓冲液作为溶剂(pbs；ph＝7.4)，药物浓度为2mg ml-1，注射1.2ml(荷瘤小鼠实验)，注射12h后进行超声，超声功率为0.5w cm-2，持续6分钟；通过观察肿瘤细胞的的凋亡情况，确认所述中空型载药纳米粒子在声动力治疗中具有较好的抗肿瘤效果。

4、所述中空型载药纳米粒子为修饰碳点的中空型聚甲基丙烯酸，由三层纳米结构组成，外层由碳点组成，该碳点通过酰胺化反应键链到聚甲基丙烯酸外层，主要起到主动靶向效果(叶酸受体靶向)和声动力治疗效果；中层结构为聚甲基丙烯酸，具有双硫键，可响应肿瘤微环境中的gsh(谷胱甘肽)，主要起到减缓药物自主释放和刺激响应性药物释放的作用；最内层结构为空腔结构，用于负载药物，主要作用表现在两方面：一方面超声响应性主要表现在增强声动力治疗的效果；一方面是空腔结构能够造成药物突释，达到控释药物的效果。

5、有益效果：本发明提供了一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，开发了中空型载药纳米粒子的新用途，与现有技术相比具有以下优势：

6、1、特殊的中空型结构能够有效提高声动力治疗能力，同时载药基底能够对低频超声具有灵敏的刺激响应特性，成为可控释的载药系统；

7、2、具有灵敏的刺激响应性，在超声的作用下既能够产生活性氧同时还能够导致药物突释，使得纳米粒子达到更有效的主动控释效果；

8、3、具有声动力治疗作用的同时还能够负载化疗药物，使得联合治疗能力得到进一步加强；

9、4、具有多重靶向效果，其刺激响应时间较短，有利于进一步的推广使用；

10、5、生物安全性高，具有较强的实用价值。

技术特征：

1.一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用。

2.根据权利要求1所述的中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，其特征在于，所述中空型载药纳米粒子的中空结构用于负载化疗药物，发挥声动力治疗和化疗的协同作用。

3.根据权利要求1或2所述的中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，其特征在于，所述中空型载药纳米粒子为修饰碳点的中空型聚甲基丙烯酸。

4.根据权利要求3所述的中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，其特征在于，所述中空型载药纳米粒子由三层纳米结构组成，外层由碳点组成，该碳点通过酰胺化反应键链到聚甲基丙烯酸外层，中层为聚甲基丙烯酸，内层为空腔结构。

5.根据权利要求4所述的中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，其特征在于，中层聚甲基丙烯酸具有双硫键。

技术总结
本发明公开了一种中空型载药纳米粒子在制备声动力治疗药物中的应用，属于医药应用技术领域，开发了中空型载药纳米粒子的新用途。本发明利用中空型载药纳米粒子的药理实验及结果来说明其在制备声动力治疗药物中的应用，使用方法为静脉注射，以磷酸盐缓冲液作为溶剂（PBS;pH=7.4），药物浓度为2mg mL<supgt;‑1</supgt;，注射1.2 mL（荷瘤小鼠实验），注射12 h后进行超声，超声功率为0.5 W cm<supgt;−2</supgt;，持续6分钟；通过体外生物实验和体内生物实验结果，确认所述中空型载药纳米粒子在声动力治疗中具有较好的抗肿瘤效果，同时还能够负载化疗药物，发挥声动力治疗和化疗的协同作用。

技术研发人员：朱森强,孟庆轩,朱晨杰,汪佳,刘睿,朱红军
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4