一种具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体、药物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医药及医药化学领域，特别是一种具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物及相应的制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，癌症仍是威胁人类生命和健康的主要疾病之一，全世界癌症发病率呈急剧上升趋势。癌症的治疗一直以来都是国内外研究的难点，临床治疗癌症的方法包括外科手术、放射治疗、热疗和药物化疗。药物化疗是癌症治疗中的常用手段，但是许多化疗药物存在着无法在体内运输、药物易被降解和清除、药物选择性差，难以特异性的到达癌细胞、以及多数化疗药物都对正常细胞存在很大的杀伤作用。因此，可以考虑利用纳米药物载体对抗癌药物进行储藏输送来解决这一问题。
[0003]癌症发病机理极为复杂，单一的治疗方法难以得到良好的治疗效果，利用纳米技术，将不同的癌症治疗方法同时应用于同一肿瘤部位，实现多种治疗技术的协同作用是一种重要的治疗手段。而利用具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体将热疗和药物化疗结合是其中非常重要途径之一。
[0004]磁性介孔氧化娃是一种具有磁核和介孔氧化娃壳层结构的多孔纳米材料，当磁性纳米颗粒置于交变磁场时，由于其磁滞损耗和尼尔松弛等机制而产生热。通过将磁性颗粒经局部注射到达肿瘤细胞或组织中时，并施加以交变磁场，可以迅速升高肿瘤细胞或组织部位的温度，并且可以通过改变磁性颗粒的尺寸、磁性能以及外加交变磁场的参数等，调节所需要的温度，从而达到磁热治疗肿瘤的效果。磁性介孔氧化硅纳米颗粒壳结构具有高的比表面积和孔容、均一可调的介孔孔道，可以高含量储藏抗癌药物，且颗粒孔道表面含有丰富的S1-OH基团使得其易于各种功能基团、配体等修饰，实现药物缓控释、靶向输送等特性。并且研究表明，热疗能够促进阿霉素等抗癌药物快速释放进入肿瘤细胞，从而能够明显提高治疗效果。由于磁性介孔氧化硅纳米颗粒具有开放的孔道，在药物输送过程中不可避免的会产生药物泄漏。然而，现有技术还没有提供一种解决泄漏的方法:该解决方法所使用的方法和材料必须对人体无毒害，或者至少是少毒害。
【发明内容】
[0005]本发明是为解决上述问题而提出的，提供了一种具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体和对应的药物及其相应的药物载体和药物的制备方法。其利用DNA分子对介孔孔道进行包封，从而降低了在药物输送过程中发生抗癌药物意外泄漏的概率。因此，利用磁性介孔氧化硅颗粒储藏抗癌药物并且利用DNA包封介孔孔道，可以实现抗癌药物的高效靶向输送，本发明提供的技术方案解决了如何设计制备具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体的技术难题，使其获得的抗癌药物具有高效输送和协同磁热疗的效果。
[0006]本发明提供的一种具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，用于承载纳米药物颗粒，其特征在于，包括:介孔氧化硅颗粒构成的介孔壳层，介孔壳层内部具有多个介孔孔道，介孔孔道在介孔壳层的表面形成介孔;嵌入在介孔壳层内部的且由Fe304纳米颗粒构成的内核；以及包封在介孔上的DNA分子构成的DNA分子层，其中，介孔孔道贯穿介孔壳层，用于承载纳米药物颗粒，介孔孔道从内核向介孔壳层呈呈放射状分布，DNA分子为长度为20?40的核苷酸链。
[0007]本发明提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，还可以具有这样的特征:其中，纳米药物载体的颗粒粒径为50?200纳米。
[0008]本发明提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，还可以具有这样的特征:其中，介孔孔道的孔径为2?10纳米。
[0009]本发明提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，还可以具有这样的特征:其中，Fe304纳米颗粒的粒径为10?20纳米。
[0010]本发明提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，还可以具有这样的特征:其中，介孔氧化硅颗粒的外表面和介孔孔道的孔道表面修饰有氨基、羧基中的任意一种，DNA分子的5 ’端修饰有羧基、氨基、巯基中的任意一种。
[0011]本发明还提供一种具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物，承载有纳米药物颗粒，其特征在于，包括:纳米药物载体，具有介孔壳层；以及纳米药物颗粒，被介孔壳层承载，其中，纳米药物载体为上述的任意一种的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体。
[0012]本发明提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物，还可以具有这样的特征:其中，纳米药物颗粒中的药物包括用于抗癌的药物。
[0013]本发明还提供一种制备具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体的方法，其特征在于包括以下步骤:
[0014]步骤一，制备棕褐色胶体颗粒溶液，
[0015]将共沉淀法制备的Fe3O4纳米颗粒超声分散在超纯水中得到Fe3O4纳米颗粒溶液，将十六烷基对甲苯磺酸酯和三乙醇胺加入到Fe3O4纳米颗粒溶液中，并在70°C?90°C温度下搅拌一段时间后将正硅酸乙酯快速加入并继续搅拌I?4小时，得到棕褐色胶体颗粒溶液；
[0016]步骤二，制备磁性介孔氧化娃纳米颗粒，
[0017]使用磁铁块从步骤一中棕褐色胶体颗粒溶液中收集棕褐色胶体颗粒，分别用去离子水和醇类溶剂多次洗涤棕褐色胶体颗粒，真空干燥，煅烧，得到磁性介孔氧化硅纳米颗粒；
[0018]步骤三，表面修饰，
[0019]将硅烷偶联剂以3?6毫摩尔硅烷偶联剂混合I克的步骤二中磁性介孔氧化硅纳米颗粒这样的比例加入无水甲苯中分散得到悬浮液，在油浴加热条件下回流24?48小时，过滤悬浮液得到滤饼，用无水甲苯洗涤该滤饼后得到纳米药物载体；
[0020]步骤四，活化，
[0021]将5’端修饰有修饰基团的DNA分子用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)活化后，加入N-羟基丁二酰亚胺(NSH)再活化即得到活化过的DNA溶液，待活化完成后，将步骤三中纳米药物载体加入到上述活化过的DNA溶液中，避光反应，即得具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体。
[0022]本发明提供的制备具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体的方法，还可以具有这样的特征:其中，步骤一中Fe3O4纳米颗粒、十六烷基对甲苯磺酸酯、三乙醇胺和正硅酸乙酯的摩尔比为I?100:50?80:200?600:400?600，硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷、Ν-β(氨乙基)-γ -氨丙基三乙氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、氨乙基氨乙基氨丙基三乙氧基硅烷、T -羧丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或至少两种的混合物。
[0023]本发明还提供一种制备具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物的方法，其特征在于，包括以下步骤:
[0024]步骤一，制备棕褐色胶体颗粒溶液，
[0025]将共沉淀法制备的Fe3O4纳米颗粒超声分散在超纯水中得到Fe3O4纳米颗粒溶液，将十六烷基对甲苯磺酸酯和三乙醇胺加入到Fe3O4纳米颗粒溶液中，并在70°C?90°C温度下搅拌一段时间后将正硅酸乙酯快速加入并继续搅拌I?4小时，得到棕褐色胶体颗粒溶液；
[0026]步骤二，制备磁性介孔氧化娃纳米颗粒，
[0027]使用磁铁块从步骤一中棕褐色胶体颗粒溶液中收集棕褐色胶体颗粒，分别用去离子水和醇类溶剂多次洗涤棕褐色胶体颗粒，真空干燥，煅烧，得到磁性介孔氧化硅纳米颗粒；
[0028]步骤三，表面修饰，
[0029]将硅烷偶联剂以3?6毫摩尔硅烷偶联剂混合I克的步骤二中磁性介孔氧化硅纳米颗粒这样的比例加入无水甲苯中分散得到悬浮液，在油浴加热条件下回流24?48小时，过滤悬浮液得到滤饼，用无水甲苯洗涤该滤饼后得到纳米药物载体；
[0030]步骤四，负载，
[0031]将步骤三中的纳米药物载体分散于药物的缓冲溶液中室温、避光条件下摇晃后离心分离，用缓冲溶液洗涤，即得到负载药物的纳米药物载体；
[0032]步骤五，活化，
[0033]将5’端修饰有修饰基团的DNA分子用1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)活化后，加入N-羟基丁二酰亚胺(NSH)再活化即得到活化过的DNA溶液，待活化完成后，将步骤四中负载药物的纳米药物载体加入到上述活化过的DNA溶液中，避光反应，即得具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物。
[0034]发明作用与效果
[0035]本发明所提供的具有磁热疗-化疗协同作用的纳米药物载体，由于采用了DNA分子包封介孔孔道，因此，在输送药物的过程中，降低了抗癌药物发生泄漏的可能性。
[0036]另外，当纳米药物载体处在外加交变磁场时，导致温度升高，能够促进储藏于介孔孔道内的药物(特别是抗癌药物)的释放，促进药物进入肿瘤细胞并诱发