基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)及其制備方法。所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)包括:由近紅外量子點構成的內(nèi)核;包覆在所述內(nèi)核表面的改性PEG分子;通過化學交聯(lián)與所述改性PEG(聚乙二醇)分子偶聯(lián)的腫瘤血管靶向分子;組裝在所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)中的抗腫瘤血管生成藥物。通過本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，可以實現(xiàn)腫瘤原位、實時、可視、定量的診斷、治療及評估。
【專利說明】基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)及其制備方法
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)學領域，具體涉及一種基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，及其制備方法。
【【背景技術】】
[0002]癌癥是威脅人類生命健康的主要疾病。研究表明實體腫瘤若無新生血管提供氧氣和營養(yǎng)，僅能生長至直徑2_3mm大小，腫瘤的惡性度隨著血管的增多而增加。腫瘤微血管密度(MVD)是評估腫瘤血管生成的金標準，是反映腫瘤增殖能力、侵襲性及惡性度的一個重要的生物學指標。受腫瘤微環(huán)境影響，腫瘤血管內(nèi)皮細胞始終處于增生活躍期，多種表面受體及蛋白(如ανβ3整合素受體、血管內(nèi)皮生長因子受體VEGFR等)較正常血管內(nèi)皮細胞異常高表達。
[0003]目前，通過免疫組織化學方法檢測腫瘤組織的MVD或血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)蛋白表達成為評價腫瘤血管新生的常用方法，但檢測需要在腫瘤區(qū)反復進行有創(chuàng)性活檢，且有限的腫瘤檢測范圍不能獲得完整的立體血流灌注信息。雖然有研究表明，利用磁共振、計算機X射線斷層掃描(CT)可以實現(xiàn)腫瘤血管生成的灌注成像，但需要大量造影劑、數(shù)據(jù)采集及后處理時間長、價格昂貴，并且對人體也存在潛在的危害。此外，也有研究者利用放射性核素對腫瘤新生血管進行靶向成像，雖然核素成像具有較高的靈敏度，但其空間分辨率比較差，腫瘤血管成像并非最佳，并且也存在放射性危害等缺點。
[0004]目前，腫瘤的治療主要依靠化療、手術和放療等醫(yī)療手段。手術治療主要是盡可能的切除腫瘤病灶，對早期腫瘤患者有非常好的治療效果，但是多數(shù)惡性腫瘤發(fā)現(xiàn)時已處于中晚期，病人身體狀況差，手術治療變成了 "雞肋"。放射治療是用放射線殺死病灶中的腫瘤細胞，和手術治療一樣，放射治療很難根治腫瘤并不適合中晚期腫瘤危重患者。以全身治療為主的化學藥物治療，因在殺傷腫瘤細胞的同時也殺傷了機體內(nèi)的正常細胞，對患者有嚴重的藥物副作用。
[0005]近幾年來，既能減少對正常組織的損傷，又能有效的殺傷腫瘤細胞的腫瘤靶向系統(tǒng)研究日益成為腫瘤治療研究中的新興領域。
[0006]活體熒光成像技術具有成像速度快、靈敏度高、綠色等特點，讓研究人員能夠在活體層次觀察體內(nèi)的生理及病理變化過程，是現(xiàn)代生物醫(yī)學研究強有力的診斷手段。近年來隨著近紅外熒光成像理論及技術的引入，其較可見光良好的穿透深度和低成像信噪，使得活體熒光成像技術由基礎研究逐步向臨床轉化。其中具有量子產(chǎn)率高、生物相容性好、比表面積大和易于表面官能化修飾的近紅外量子點，已經(jīng)普遍應用于生物醫(yī)學研究中，為腫瘤診斷和治療提供了新的思路。
[0007]如何將靶向藥物與活體熒光成像技術相結合，以實現(xiàn)〃可視化〃腫瘤診斷與治療，仍是巫待解決的問題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0008]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術中的以上問題，提供一種將靶向藥物與活體熒光成像技術相結合的"可視化"腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明一方面提供一種基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，包括:由近紅外量子點構成的內(nèi)核；包覆在所述內(nèi)核表面的改性PEG分子，所述改性PEG分子的改性修飾官能團包括氨基、羧基、巰基，或它們的任意組合；通過化學交聯(lián)與所述改性PEG分子偶聯(lián)的腫瘤血管靶向分子；以及組裝在所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)中的抗腫瘤血管生成藥物，其中所述化學交聯(lián)為氨基-羧基交聯(lián)、巰基-巰基交聯(lián)，或它們的任意組合。
[0010]所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)中，以摩爾計，所述近紅外量子點:所述改性PEG分子:所述腫瘤血管靶向分子:所述抗腫瘤血管生成藥物的比例可以為(1-10): (10-50000): (1-50000): (10-100000)。
[0011]所述近紅外量子點可以為Ag2Se、Ag2S、InAs, InAsxP1^ InSb, GaSb, FeS2,以及它們的任意組合。
[0012]所述改性PEG分子通過疏水-疏水作用力包覆于所述近紅外量子點表面，并且所述近紅外量子點還具有疏水性表面配體，或者所述改性PEG分子通過化學交聯(lián)偶聯(lián)在所述近紅外量子點表面，并且所述改性PEG分子一端或兩端各自帶有羧基、氨基，巰基官能團，或它們的任意組合。
[0013]所述改性PEG分子還可以具有例如烷氧基-0CnH2n+1修飾官能團，CnH2n+1為C1,的直鏈或支鏈烷基。
[0014]所述腫瘤血管靶向分子可以選自R⑶短肽、抗血管內(nèi)皮生長因子受體的抗體、特異識別VEGF的小分子核酸、可溶性VEGF的受體、針對VEGF信號通路的小分子抑制劑，或它們的任意組合。
[0015]所述抗腫瘤血管生成藥物可以為親水性或疏水性抗腫瘤血管生成藥物。優(yōu)選地，所述親水性抗腫瘤血管生成藥物可以選自安維汀、恩度、血管內(nèi)皮抑制素，或它們的任意組合；所述疏水性抗腫瘤血管生成藥物可以選自沙利度胺、TNP-470、索拉菲尼、舒尼替尼、ZD6474，或它們的任意組合。
[0016]一些實施例中，所述抗腫瘤血管生成藥物為親水性藥物，并且所述抗腫瘤血管生成藥物通過化學交聯(lián)與所述改性PEG分子化學偶聯(lián)，而組裝到所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)；或者，所述抗腫瘤血管生成藥物為疏水性藥物，并且所述抗腫瘤血管生成藥物通過疏水-疏水作用力嵌入所述近紅外量子點與所述改性PEG分子之間的疏水層，而組裝到所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0017]本發(fā)明另一方面還提供用于制備所述的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的方法，包括:通過化學交聯(lián)反應，將所述改性PEG分子偶聯(lián)在近紅外量子點的表面，形成QD-PEG中間體；通過化學交聯(lián)反應，將腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述QD-PEG中間體的PEG部分，形成QD-PEG-TM中間體；以及通過化學交聯(lián)反應，將抗腫瘤血管生成藥物偶聯(lián)到所述QD-PEG-TM中間體的PEG部分，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0018]或者，所述用于制備所述的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的方法，包括:通過化學交聯(lián)反應，將所述腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述改性PEG分子，形成TM-PEG中間體；以及將近紅外量子點、抗腫瘤血管生成藥物與所述TM-PEG中間體混合，以通過疏水-疏水作用力，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020](I)組裝抗腫瘤血管生成藥物，針對腫瘤血管，普遍適于各類腫瘤組織；
[0021](2)腫瘤血管靶向分子的使用，使得本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)易于到達靶點，能夠最大限度地在腫瘤血管富集，不易產(chǎn)生抗藥性，降低對正常組織的損害；
[0022](3)基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，可以進行活體熒光成像，能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)熒光成像不可比擬的活體組織穿透深度和空間分辨率，同時借助于量子點大的比表面積，可以實現(xiàn)藥物的高負載率，減少藥物使用劑量；
[0023](4)利用化學交聯(lián)方法或疏水-疏水作用力進行組裝，得到的腫瘤靶向診療系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性；
[0024](5)改性PEG分子的使用，提高了系統(tǒng)的生物相容性。
[0025](6)利用本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)診斷、治療、預后評估三位合一，為腫瘤的"可視化"診療提供重要的理論和技術基礎。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0026]圖1為本發(fā)明所述基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的結構示意圖。
[0027]圖2為本發(fā)明所述基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的透射電鏡照片。
[0028]圖3為本發(fā)明所述基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的熒光光譜圖。
[0029]圖4為本發(fā)明所述基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的X射線衍射圖。
[0030]圖5為對照物(未連接腫瘤血管靶向分子及抗腫瘤血管生成藥物的QD-PEG中間體1，已連接腫瘤血管靶向分子及未連接抗腫瘤血管生成藥物的QD-PEG-TM中間體2)與本發(fā)明所述基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)3的瓊脂糖凝膠電泳照片。
[0031]圖6為在小鼠腿部皮下接種人乳腺癌細胞株MCF-714天后，實施例1得到的近紅外量子點腫瘤靶向診療系統(tǒng)的腫瘤血管熒光成像圖。
[0032]圖7為沒有接種腫瘤細胞,小鼠全身血管熒光成像圖。
【【具體實施方式】】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本發(fā)明，而非限定本發(fā)明。
[0034]圖1示意性給出本發(fā)明基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的結構，其中a表示近紅外量子點；13表示改性PEG分子；c表示腫瘤血管祀向分子；(1表示抗腫瘤血管生成藥物，圖中示出了兩種示范性構造方式，上圖為通過化學交聯(lián)組裝的途徑，下圖為以疏水-疏水作用力為主的途徑。
[0035]從圖中可見，本發(fā)明使用近紅外量子點作為腫瘤靶向診療系統(tǒng)固定內(nèi)核部分，利用改性PEG連接近紅外量子點、腫瘤血管靶向分子、抗腫瘤血管生成藥物，通過化學交聯(lián)或疏水-疏水作用力，共同組裝成一個具有腫瘤血管的高質量顯影和抗腫瘤血管生成藥物靶向給藥的腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0036]近紅外量子點因其熒光發(fā)射光譜處于〃生物組織光學窗口 〃(NIRI，750_900nm和NIRII，1000-1400nm)，而在生物醫(yī)學領域得到廣泛應用，例如用于活體成像、血管造影等。在本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)中，近紅外量子點構成內(nèi)核部分，從而當該腫瘤靶向診療系統(tǒng)處于腫瘤血管靶點處時，能夠通過活體成像技術，使得診療過程可視化。采用近紅外量子點，保證了在腫瘤診斷過程中對腫瘤血管的高質量顯影，具有高組織穿透性和高空間分辨率。
[0037]近紅外量子點可以使用Ag2Se、Ag2S、InAs> InAsxP1^> InSb、GaSb、FeS2,等等,其大小通?？梢栽趌_20nm的范圍。應理解，具有低生物毒性的量子點在本發(fā)明的方案中是優(yōu)選的。由于量子點具有大的比表面積，藥物負載率高，能夠減少藥物的使用劑量。
[0038]用于本發(fā)明的近紅外量子點可以是親水性或疏水性的，以分別通過化學交聯(lián)或疏水-疏水作用力與改性PEG分子相結合。當改性PEG分子與近紅外量子點通過疏水-疏水作用力組裝時，所述近紅外量子點具有疏水性表面配體，該疏水性表面配體可以是C18-PMH-PEG。當所述改性PEG分子通過化學交聯(lián)偶聯(lián)在所述近紅外量子點表面時,所述改性PEG分子一端或兩端各自帶有羧基、氨基，巰基官能團，或它們的任意組合。
[0039]本發(fā)明的化學交聯(lián)方式可以是氨基-羧基、巰基-巰基化學交聯(lián)，或是它們的任意組合。
[0040]改性PEG分子在本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)中充當連接部分，其改性修飾官能團包括氨基、羧基、巰基，或它們的任意組合。如此，可以通過氨基-羧基、巰基-巰基等多種交聯(lián)方式，與該系統(tǒng)的其他部分偶聯(lián)組裝。
[0041]此外，改性PEG分子上還可以具有烷氧基_0CnH2n+1修飾官能團，其中CnH2lri為C1J的直鏈或支鏈烷基，從而，當其通過疏水-疏水作用力包覆在近紅外量子點表面上時，在量子點與改性PEG分子之間提供疏水層。改性PEG分子的分子量可以為100-20000Da。
[0042]應理解，具體實踐中，本領域技術人員可以根據(jù)實際需要，例如考慮所使用的量子點、腫瘤血管靶向分子、抗腫瘤血管生成藥物，等等因素，選擇具有合適分子量和官能團的改性PEG分子。使用改性PEG分子，可以大大改善腫瘤靶向診療系統(tǒng)的生物相容性。
[0043]腫瘤血管靶向分子是靶向腫瘤血管的小分子化合物或抗體，其可以選擇例如，RGD短肽、抗血管內(nèi)皮生長因子受體(VEGFR)的抗體、特異識別VEGF的小分子核酸、可溶性VEGF的受體、針對VEGF信號通路的小分子抑制劑，或它們的任意組合。其利用配體-受體或抗原-抗體高的親和性，特異性地識別結合到腫瘤血管內(nèi)皮細胞表面，使本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)在腫瘤血管富集，不易產(chǎn)生抗藥性，并且降低對正常組織的損害。
[0044]由于腫瘤血管靶向分子一般都包含有可以進行化學交聯(lián)的官能基團，在本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)中，腫瘤血管靶向分子通過化學交聯(lián)偶聯(lián)到改性PEG分子上，從而裸露在該系統(tǒng)的外部，以與腫瘤血管的內(nèi)皮細胞表面相結合，來靶向定位腫瘤靶向診療系統(tǒng)，更容易到達祀點。
[0045]抗腫瘤血管生成藥物可以為親水性或疏水性的，以分別通過與改性PEG分子化學交聯(lián)，或通過疏水-疏水作用力嵌插在近紅外量子點與改性PEG分子之間的疏水層中，而得以組裝在本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)中。其同樣裸露在該系統(tǒng)的外部，從而作為化療藥物與靶點位置的腫瘤血管作用，作用于腫瘤血管內(nèi)皮細胞。針對腫瘤血管用藥，使得本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)普遍適用于各類腫瘤組織。
[0046]親水性抗腫瘤血管生成藥物可以為例如安維汀(Avastin)、恩度、血管內(nèi)皮抑制素(endostatin)，或它們的任意組合；疏水性抗腫瘤血管生成藥物可以為例如沙利度胺、TNP-470、索拉菲尼(Sorafenib)、舒尼替尼(Sunitinib)、ZD6474 (范得他尼)等等，或它們的任意組合。
[0047]由于本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)利用改性PEG分子進行連接組裝，從而具有良好的生物相容性。組裝主要通過化學交聯(lián)和疏水-疏水作用力進行，兩種方式可考慮具體情況的適用性，等因素進行選擇。這兩種組裝方式保證了本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)在靶向給藥過程中，具有較高的穩(wěn)定性。
[0048]總體上，本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)中，各組分的量以摩爾計，近紅外量子點:改性PEG分子:腫瘤血管靶向分子:抗腫瘤血管生成藥物的比例可以為(1-10): (10-50000):(1-50000): (10-100000)。應理解，在實踐中，本領域技術人員可以根據(jù)實際情況，選擇適當?shù)谋壤?，而不影響本發(fā)明的目的。
[0049]制備本發(fā)明的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的方法，大體上可以有兩種主要途徑，其一為化學交聯(lián)途徑；其二為以疏水-疏水作用力為主的途徑。
[0050]化學交聯(lián)途徑中，首先，通過化學交聯(lián)反應將改性PEG分子偶聯(lián)在近紅外量子點的表面，形成QD-PEG中間體。然后，通過化學交聯(lián)反應，將腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述QD-PEG中間體的PEG部分，形成QD-PEG-TM中間體。最后，通過化學交聯(lián)反應，將抗腫瘤血管生成藥物偶聯(lián)到所述QD-PEG-TM中間體的PEG部分，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0051]化學交聯(lián)方式主要為氨基-羧基交聯(lián)、巰基-巰基交聯(lián)，等等，或者是它們的任意組合。作為舉例，化學交聯(lián)的具體操作可以為:于縮合劑存在下，在溶液中，將原料于室溫混合1-24小時。然而應理解，化學交聯(lián)反應為本領域已知的化學反應，本領域技術人員在實際操作中，可以根據(jù)需要或原料的不同，選擇合適的縮合劑、反應條件，進行化學交聯(lián)反應。
[0052]例如，當化學交聯(lián)為氨基-羧基交聯(lián)時，縮合劑可以選用EDC (1-乙基-3- (3_ 二甲氨丙基)碳二酰亞胺)/NHS (N-羥基琥珀酰亞胺)，或者HATU (2- (7-偶氮苯并三氮唑)-N，N，N'，N’-四甲基脲六氟磷酸酯)/HBTU (ο-苯并三唑-N，N，N'，N’-四甲基脲四氟硼酸鹽)。當化學交聯(lián)為巰基-巰基交聯(lián)時，在空氣攪拌反應即可。
[0053]以疏水-疏水作用力為主的途徑中，首先，通過化學交聯(lián)反應，將腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述改性PEG分子，形成TM-PEG中間體。接著，將近紅外量子點、抗腫瘤血管生成藥物與所述TM-PEG中間體混合，以通過疏水-疏水作用力，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0054]其具體操作可以為:在溶液中，將原料于室溫混合1-24小時。應理解，通過疏水-疏水作用力進行化學組裝也是本領域已知的常規(guī)實驗手段。本領域技術人員在實際操作用，可以根據(jù)需要或原料的不同，選擇合適的溶劑、溫度、時間等條件，進行化學組裝。
[0055]在每個制備步驟之后，均可以通過超濾分離各中間體或產(chǎn)物，并將其再分散于生理鹽水中進行穩(wěn)定。例如，可以將各中間體或產(chǎn)物置于300000超濾管中，以3000-10000轉/分鐘超濾5-30分鐘。
[0056]實施例
[0057]以下具體實施例中，除特別說明外的試驗操作均采用本領域常規(guī)技術手段進行
[0058]原料:
[0059]親水性近紅外Ag2S量子點:表面配體為硫辛酸；平均粒徑為5.4nm。制備方法:0.1mmol 二乙基二硫代氨基甲酸銀、1g十二硫醇混合；在隊氣氛中升溫至200° C保持Ih;最后待溶液冷卻至室溫后，加入50mL無水乙醇；經(jīng)離心、洗滌，分散在環(huán)己烷中；再加入同等體積的無水乙醇，在超聲清洗器中超聲4h;離心，用去離子水洗滌，得到親水性Ag2S量子點。
[0060]疏水性近紅外Ag2Se量子點:平均粒徑為3.5nm。制備方法:將
0.04mmolAg-01eylamine、7mL 甲苯、3mL 十二硫醇、7mL0.0ImmoI /I,的 NaHSe 溶液加到 50mL的反應釜中攪拌5分鐘；置于180° C反應Ih;用60mL無水乙醇，經(jīng)離心、洗滌，分散在氯仿中；得到疏水性近紅外Ag2Se量子點。
[0061]腫瘤血管祀向分子:RGD短肽,購自Peptides Internat1nal Inc;VEGF單克隆抗體，購自Sigma。
[0062]親水性抗腫瘤血管生成藥物:安維汀，購自瑞士羅氏制藥公司；
[0063]疏水性抗腫瘤血管生成藥物:沙利度胺，購自江蘇常州制藥廠有限公司。
[0064]改性PEG分子:氨基官能化修飾的PEG，購自Sunb1，分子量為lOOOODa，含有6個支鏈氨基；一端氨基官能化修飾的DSPE-PEG分子，購自Nanocs。
[0065]縮合劑:EDC(1-乙基-3-(3-二甲氨丙基)碳二酰亞胺)、NHS(N-羥基琥珀酰亞胺)，購自Sigma。
[0066]人乳腺癌細胞株MCF-7:購自中科院上海細胞庫。
[0067]實施例1:化學交聯(lián)途徑
[0068]基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng):由親水性近紅外Ag2S量子點、腫瘤血管靶向分子RGD短肽、親水性抗腫瘤血管生成藥物安維汀，通過氨基官能化的PEG分子組裝而成。其制備方法如下。
[0069](I)化學交聯(lián)近紅外量子點與改性PEG分子:將10mg表面配體為硫辛酸的近紅外Ag2S量子點和30mg的氨基官能化修飾的PEG置于圓底燒瓶中，加入1ml含有75mM的EDC和15mM的NHS混合液，室溫攪拌8小時；
[0070]將形成的QD-PEG中間體置于分子量為300000超濾管中，以3000-10000轉/分鐘超濾20分鐘，再分散在1ml生理鹽水中。
[0071](2)化學交聯(lián)組裝腫瘤血管靶向分子:將50mgRGD短肽與上步反應的QD-PEG中間體產(chǎn)物置于圓底燒瓶中，加入1ml含有75mM的EDC和15mM的NHS混合液，室溫攪拌14小時；
[0072]將形成的QD-PEG-TM中間體產(chǎn)物置于分子量為300000超濾管中，以5000-10000轉/分鐘超濾25分鐘，再分散在1ml生理鹽水中。
[0073](3)化學交聯(lián)組裝抗腫瘤血管生成藥物:將1mg的安維汀與上步反應的QD-PEG-TM中間體產(chǎn)物置于圓底燒瓶中，加入1ml含有75mM的EDC和15mM的NHS混合液，室溫攪拌14小時；
[0074]將形成的產(chǎn)物置于分子量為300000超濾管中，以3000-10000轉/分鐘超濾30分鐘，再分散在1ml生理鹽水中，得到本發(fā)明的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0075]圖2、圖3和圖5分別示出實施例1制備得到的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的透射電鏡照片、近紅外熒光光譜圖和瓊脂糖凝膠電泳照片。
[0076]圖4為該腫瘤靶向診療系統(tǒng)的X射線衍射圖譜。從衍射圖可以很清楚地看出該系統(tǒng)中無機物只含有Ag2S,沒有雜質，與標準卡片JCPDS: 14-0072完全相符。
[0077]從透射電鏡圖中可以看出，實施例1的腫瘤靶向診療系統(tǒng)尺寸均一，粒徑約為12nm;并且具有好的分散性。
[0078]熒光光譜圖表明該系統(tǒng)具有很強的近紅外熒光，發(fā)射峰值在1200nm左右。
[0079]瓊脂糖凝膠電泳，試驗方法:
[0080](I)稱取0.3g瓊脂糖放于錐形瓶中，再量取30ml的0.5 X TBE溶液混合，放于微波爐中煮沸，至溶液清徹透明為止。
[0081](2)待冷卻到60° C，組裝好制膠器，并調(diào)至水平，將膠倒于制膠器中，插好梳子。待40分鐘膠冷卻凝固后，置加入電泳緩沖液的電泳槽中進行點樣。
[0082](3)取10 μ I上述制備得到的腫瘤靶向診療系統(tǒng)樣品溶液，加2 μ I上樣緩沖液，混合均勻后進行點樣。
[0083](4)點樣完畢，調(diào)電泳儀各參數(shù)進行電泳:U:80V;A;200A;T:20min。
[0084]結果顯示與未連接腫瘤血管靶向分子及抗腫瘤血管生成藥物的QD-PEG中間體1，及連接腫瘤血管靶向分子及未連接抗腫瘤血管生成藥物的QD-PEG-TM中間體2相比較，本發(fā)明的腫瘤靶向診療系統(tǒng)3向負極移動的速度更快，說明腫瘤血管靶向分子RGD短肽和抗腫瘤血管生成藥物已交聯(lián)在改性PEG分子上。
[0085]實施例2:以疏水-疏水作用力為主的途徑
[0086]基于近紅外量子點的腫瘤祀向診療系統(tǒng):由疏水性近紅外Ag2Se量子點、腫瘤血管靶向分子VEGF單克隆抗體、疏水性抗腫瘤血管生成藥物沙利度胺，通過一端氨基官能化修飾的DSPE-PEG分子組裝而成。其制備方法如下。
[0087](I)化學交聯(lián)腫瘤血管祀向分子與改性PEG分子:將50mgVEGF單克隆抗體、10mg一端氨基官能化修飾的DSPE-PEG，加入1ml含有75mM的EDC和15mM的NHS混合液，室溫攪拌8小時；
[0088]將形成的TM-PEG中間體置于分子量為300000超濾管中，以5000轉/分鐘超濾20分鐘，再分散在1ml生理鹽水中。
[0089](2)通過疏水-疏水作用力組裝近紅外量子點和抗腫瘤血管生成藥物:在上步反應的TM-PEG中間體產(chǎn)物中加入20mg疏水性近紅外Ag2Se量子點和20mg沙利度胺，室溫攪拌24小時;
[0090]將形成的產(chǎn)物置于分子量為300000超濾管中，以8000轉/分鐘超濾30分鐘，再分散在1ml生理鹽水中，得到本發(fā)明的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
[0091]實施例3:活體熒光成像
[0092]使用實施例1制備的腫瘤靶向診療系統(tǒng)進行活體熒光成像，具體地:將人乳腺癌細胞株MCF-7在含10%胎牛血清的1640培養(yǎng)液中，于37° C、5%C02、飽和濕度條件培養(yǎng)，每2-3天傳代一次；將I X 16細胞接種于小鼠后腿，待腫瘤長至第14天，通過尾靜脈注射實施例I制備的腫瘤祀向診療系統(tǒng)(lmg/mL200y L);注射30分鐘后,將小鼠置于近紅外活體成像系統(tǒng)進行觀察。
[0093]結果參見圖6，從活體熒光成像圖中可以看出小鼠腿部腫瘤內(nèi)部清晰的血管脈絡。對比圖7沒有接種腫瘤細胞的小鼠全身血管熒光成像圖，可見使用實施例1制備得到的腫瘤靶向診療系統(tǒng)可高度靶向性地實現(xiàn)活體腫瘤血管高分辨率顯影。
[0094]以上所述本發(fā)明的【具體實施方式】，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何根據(jù)本發(fā)明的技術構思所作出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，包括: 由近紅外量子點構成的內(nèi)核； 包覆在所述內(nèi)核表面的改性PEG分子，所述改性PEG分子的改性修飾官能團包括氨基、羧基、巰基，或它們的任意組合； 通過化學交聯(lián)與所述改性PEG分子偶聯(lián)的腫瘤血管靶向分子； 組裝在所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)中的抗腫瘤血管生成藥物，其中 所述化學交聯(lián)為氨基-羧基交聯(lián)、巰基-巰基交聯(lián)，或它們的任意組合。
2.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，以摩爾計，所述近紅外量子點:所述改性PEG分子:所述腫瘤血管靶向分子:所述抗腫瘤血管生成藥物的比例為(1-10): (I0-50000):(1-50000):(10-100000)。
3.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，所述近紅外量子點為Ag2Se、Ag2S、InAs、InAsxP1^ InSb、GaSb、FeS2,以及它們的任意組合。
4.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中， 所述改性PEG分子通過疏水-疏水作用力包覆于所述近紅外量子點表面，所述近紅外量子點還具有疏水性表面配體,或者 所述改性PEG分子通過化學交聯(lián)偶聯(lián)在所述近紅外量子點表面，并且所述改性PEG分子一端或兩端各自帶有羧基、氨基，巰基官能團，或它們的任意組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，所述改性PEG分子還具有烷氧基_OCnH2n+1修飾官能團，CnH2n+1為C1,的直鏈或支鏈烷基。
6.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，所述腫瘤血管靶向分子選自R⑶短肽、抗血管內(nèi)皮生長因子受體的抗體、特異識別VEGF的小分子核酸、可溶性VEGF的受體、針對VEGF信號通路的小分子抑制劑，或它們的任意組合。
7.根據(jù)權利要求1所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，所述抗腫瘤血管生成藥物為親水性或疏水性抗腫瘤血管生成藥物。
8.根據(jù)權利要求7所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中，所述親水性抗腫瘤血管生成藥物選自安維汀、恩度、血管內(nèi)皮抑制素，或它們的任意組合；所述疏水性抗腫瘤血管生成藥物選自沙利度胺、TNP-470、索拉菲尼、舒尼替尼、ZD6474，或它們的任意組合。
9.根據(jù)權利要求7所述的腫瘤靶向診療系統(tǒng)，其中， 所述抗腫瘤血管生成藥物為親水性藥物,并且所述抗腫瘤血管生成藥物通過化學交聯(lián)與所述改性PEG分子化學偶聯(lián)，而組裝到所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)；或者 所述抗腫瘤血管生成藥物為疏水性藥物,并且所述抗腫瘤血管生成藥物通過疏水-疏水作用力嵌入所述近紅外量子點與所述改性PEG分子之間的疏水層，而組裝到所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
10.用于制備根據(jù)權利要求1-9中任一項所述的基于近紅外量子點的腫瘤靶向診療系統(tǒng)的方法，包括: 通過化學交聯(lián)反應，將所述改性PEG分子偶聯(lián)在近紅外量子點的表面，形成QD-PEG中間體； 通過化學交聯(lián)反應，將腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述QD-PEG中間體的PEG部分，形成QD-PEG-TM中間體；以及 通過化學交聯(lián)反應，將抗腫瘤血管生成藥物偶聯(lián)到所述QD-PEG-TM中間體的PEG部分，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)，或者 通過化學交聯(lián)反應，將所述腫瘤血管靶向分子偶聯(lián)到所述改性PEG分子，形成TM-PEG中間體；以及 將近紅外量子點、抗腫瘤血管生成藥物與所述TM-PEG中間體混合，以通過疏水-疏水作用力，形成所述腫瘤靶向診療系統(tǒng)。
【文檔編號】A61P35/00GK104288786SQ201310298991
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月17日 優(yōu)先權日:2013年7月17日
【發(fā)明者】王強斌, 李春炎, 張葉俊 申請人:中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所