一种核-壳结构纳米复合多功能载药体及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多功能载药体，尤其是涉及一种核-壳结构纳米复合多功能载药体及其制备方法。
【背景技术】
[0002]癌症，亦称恶性肿瘤，为由控制细胞生长增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞可以无止境、无限制地增生，消耗大量患者本应供给给正常组织的营养物质；癌细胞释放出多种毒素，伤害患者的正常机能；癌细胞还通过循环系统和淋巴系统转移到全身各处生长繁殖，导致人体消瘦、无力、贫血、食欲不振、发热以及严重的脏器功能受损等，最终导致死亡。目前，癌症是发病率及致死率最高的疾病之一。对于癌症的治疗，化疗仍是使用最频繁且必不可少的治疗手段。虽然传统的全身性化疗能阻止癌细胞的增殖、浸润、转移，并且最终杀灭癌细胞，但是化疗药物的选择性不强，在杀灭癌细胞的同时也不可避免的对正常的人体细胞造成损伤，出现对化疗药物的不良反应，从而出现身体衰弱、免疫功能下降、骨髓抑制、消化障碍、炎症反应、心脏，肾脏，肝脏，神经系统毒性等副作用，导致患者存活率下降。于是，如何能在保证治疗效果的前提下，尽量减少对患者的毒副作用，成为医疗工作者最为关心的问题。
[0003]药物载体控释系统能够改变药物进入人体的方式和在体内的分布、控制药物的释放速度并将药物输送到靶向部位，减少药物的降解和损失，提高生物利用度，有效地保护正常组织免受化疗药物的损伤，降低毒副作用。现有的各种体系的药物载体，如脂质体、聚合物微球、胶束、树枝状大分子、碳纳米管、介孔硅、量子点等。上述药物载体均能有效地包载化疗药物，并通过适当的修饰，利用物理、化学或生物靶向引导，将化疗药物运输到肿瘤靶向部位。更为智能化的药物载体，可接受外界的刺激来控制化疗药物的释放行为，以提高药物利用度和减少毒副作用。然而，目前的药物载体的功能只是将药物运输到癌症部位，释放化疗药物，以高浓度的药物来杀伤癌细胞，如果给药手段或剂量等掌控不好，极有可能造成癌细胞微环境的改变，增加了癌细胞的抗药性，致使化疗药物不能被充分利用，有利于癌细胞生长的分泌物大量产生，反而促进了癌细胞的增殖和转移，给患者带来更大的痛苦。此夕卜，利用药物载体制备的药物新剂型被批准上市的种类极少，原因药物载体在体内的分布、代谢机制还未被完全解析，药物载体是否会对机体产生长期毒性等问题还未有定论。因此，非常有必要开发一种既能靶向运输并控释药物，又能吸附某些癌细胞分泌的促进其生长和转移的分泌物后排出体外的药物载体。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种具有良好的磁响应性和生物相容性，且兼具靶向光控释药物和吸附癌细胞分泌物的核-壳结构纳米复合多功能载药体及其制备方法。
[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种核-壳结构纳米复合多功能载药体，该载体以核-壳结构纳米复合物为核，在核-壳结构纳米复合物表面吸附化疗药物多烯紫杉醇后，通过自组装技术在复合物表面包覆一层聚丙烯酸正丁酯-丙烯酸羟丁酯嵌段两亲性聚合物即可，其中所述的核-壳结构纳米复合物以四氧化三铁为核，以氧化锌为吸附壳面。
[0006]上述核-壳结构纳米复合多功能载药体的制备方法，包括以下步骤:
(1)核-壳结构纳米复合物的合成
在氮气保护下，将5.4349 g的FeCl3.6H20和2.0184 g的FeCl2.4H20溶于25 mL的去离子水中，在搅拌的同时，加入0.57 mL的浓度为12 mo I/L的HCl溶液得到混合液，将混合液逐滴加入到剧烈搅拌的150 mL的浓度为1.5 mo I/L的NaOH溶液中；待黑色沉淀生产后，继续搅拌30 min后，磁吸附分离得到黑色沉淀即为四氧化三铁纳米粒，用去离子水洗三次后真空干燥待用；取0.014 g四氧化三铁纳米粒置于20 mL的二甘醇中，超声分散30min，接着加入0.05 g的Zn (Ac)2.2H20，剧烈搅拌30 min后，置160°C油浴中保温反应1.5h后，离心收集沉淀，即为核-壳结构纳米复合物，用无水乙醇和去离子水各洗三次后真空干燥待用；
(2)核-壳结构纳米复合物对多烯紫杉醇的吸附
将浓度为1-10 mg/mL的多烯紫杉醇丙酮溶液逐滴加入到浓度为0.002 mg/mL的核-壳结构纳米复合物水溶液中，超声处理0.5 h后，于12000 rpm的速度离心15 min，取沉淀用氮气吹干，得到吸附多烯紫杉醇的核-壳结构纳米复合物；
(3)两亲性嵌段聚合物的合成
将丙烯酸羟丁酯置于希莱克瓶中，依次加入丙烯酸正丁酯，苯甲醚，五甲基二乙烯三胺和氯化亚铜，混合均匀；将希莱克瓶密封，冷冻30 min后用真空栗抽真空，再室温解冻；重复进行冷冻30 min后用真空栗抽真空，再室温解冻操作三次，待瓶内空气排尽后，将希莱克瓶置于60 °C油浴I min，加入引发剂2-溴异丁酸乙酯，真空恒温反应2 h，打开希莱克瓶，混入空气，终止反应得到粗产物；将粗产物溶于氯仿中，过中性氧化铝层析柱分离氯化亚铜催化剂，收集滤过产物，进行旋转蒸发，将浓缩后的产物溶于甲醇中，装入截留分子量为3000的透析袋中密封，将透析袋浸泡到甲醇中，750 rpm的速度下搅拌I h后用新鲜甲醇置换全部透析液，继续搅拌3 h后再用新鲜甲醇置换全部透析液，接着继续搅拌透析20 h，取出透析袋，将袋中纯产物真空干燥，得两亲性嵌段聚合物；该两亲性嵌段共聚物在分散有表面疏水的核-壳结构纳米复合物的水溶液中，在亲疏水作用力的驱动下，烷基端的疏水支链会附着在核-壳结构纳米复合物的表面，而亲水的支链暴露在水相中，包覆吸附多烯紫杉醇的核-壳结构纳米复合物表面形成一层聚合物薄膜；
(4)多功能载药体的合成
在浓度为2.9mg/mL的吸附多烯紫杉醇的核-壳结构纳米复合物水溶液中逐滴加入浓度为60 mg/mL的两亲性聚合物丙酮溶液，继续搅拌过夜，于12000 rpm的速度下离心，收集沉淀，真空干燥后得到纳米复合多功能载药体。
[0007]步骤(2)中所述的多烯紫杉醇丙酮溶液与所述的核-壳结构纳米复合物水溶液的体积比为1:100。
[0008]步骤(2)中所述的核-壳结构纳米复合物与所述的多烯紫杉醇的质量比为1:20。吸附率达到最大，最佳吸附率为89.75±0.15%。
[0009]步骤(3)中丙烯酸羟丁酯、丙烯酸正丁酯、苯甲醚、五甲基二乙烯三胺、氯化亚铜、2-溴异丁酸乙酯和甲醇的混合比例为0.945 mL: 2.949 mL:1.298 mL:15 μ L:6.9 mg:10μ L: 5mL。
[0010]步骤(4)中所述的吸附多烯紫杉醇的核-壳结构纳米复合物水溶液与所述的两亲性聚合物丙酮溶液的体积比为10:1。
[0011]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明一种核-壳结构纳米复合多功能载药体及其制备方法，该载体以核-壳结构纳米复合物为核，以表明疏水的氧化锌为吸附面，在核-壳结构纳米复合物表面吸附化疗药物一多烯紫杉醇后，通过自组装技术在复合物表面包覆一层聚丙烯酸正丁酯-丙烯酸羟丁酯嵌段两亲性聚合物，制备出一种多功能的药物载体，该多功能药物载体在外界磁场引导下靶向运输到特定部位，并在紫外光照下，氧化锌表面亲/疏水性发生变化，两亲性聚合物在亲/疏水作用力下发生翻转，控制性释放多烯紫杉醇的同时吸附癌细胞分泌物，然后通过磁场引导排出体外。该多功能载药体具有超顺磁性、良好的磁响应性和生物相容性，并且可通过紫外光来控制药物的释放。更重要的是，在释放药物的同时，多功能载药体还能吸附鼻咽癌细胞分泌的表皮细胞生长因子，其对癌细胞的抑制作用要强于单纯药物的化疗作用。
[0012]综上所述，本发明一种新型的利用原子转移自由基聚合法合成两亲性嵌段共聚物包覆吸附了多烯紫杉醇的核-壳结构纳米复合物，合成的多功能载药体具有良好的磁响应性和生物相容性，且兼具靶向光控释药物和吸附癌细胞分泌物，该多功能载药体可简单地通过外界磁场来实现靶向化疗及靶向清除，将会给传统的临床化疗方式带来巨大的变革，以提尚化疗的疗效。
【附图说