一種金核復(fù)合納米載體及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于藥物載體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種藥物載體及其制備方法和應(yīng)用，尤 其涉及一種基于金核復(fù)合納米的藥物載體，其制備方法及其在腫瘤診斷和治療中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在過去的幾十年中，盡管人們對癌癥的認識已經(jīng)取得了很大的進步，癌癥卻依然 是影響人類健康和壽命的主要疾病之一。《2012年中國腫瘤登記年報》顯示，我國每年新發(fā) 癌癥病例約350萬，因癌癥死亡約250萬。癌癥的高死亡率很大程度上是由于傳統(tǒng)的癌癥治 療效果差、毒副作用大造成的。在癌癥治療中，熱療和化療聯(lián)合應(yīng)用已被證明能夠優(yōu)化癌癥 治療的效果。如果熱療本身不能徹底去除癌變組織，溫度升高引起的腫瘤血管通透性的增 加及血管內(nèi)皮細胞間隙變大，也會增加化療藥物在腫瘤內(nèi)的蓄積，提高化療的療效。然而， 傳統(tǒng)的熱療和化療都缺乏針對腫瘤組織的靶向性，帶來療效的同時會不可避免的產(chǎn)生副作 用；并且熱療需要復(fù)雜的操作才能達到預(yù)期的療效。
[0003] 一些能夠?qū)⑦h程輸送的能量（比如磁場，激光，射頻，微波，超聲等）轉(zhuǎn)化為熱量的 納米粒子正被作為新型的熱療載體進行研宄。利用這些納米粒子，熱療所需的熱量可以通 過外界的能量源進行精準的控制，將外界能量轉(zhuǎn)化為熱量后，由腫瘤內(nèi)部向外擴散的熱量 可以有效的防止對周圍正常組織的損傷。另外，這些納米粒子還可以作為化療藥物的載體 有效地將藥物運輸?shù)侥[瘤組織。可見，納米粒子應(yīng)用于熱化療聯(lián)用能夠同時將熱量和化療 藥物傳輸?shù)侥[瘤組織，避免傳統(tǒng)熱化療聯(lián)用的副作用。
[0004] 納米粒子在腫瘤部位的有效富集是其作為診斷和治療載體起效的前提條件。系統(tǒng) 給藥的納米粒子可以通過增強的滲透和滯留（EPR)效應(yīng)選擇性地富集于腫瘤組織（稱為 "被動靶向"）。此外，納米載體的表面經(jīng)常會修飾具有細胞或組織靶向的分子，通過表面受 體介導(dǎo)的內(nèi)吞來增加納米粒子在腫瘤組織或細胞內(nèi)的富集。然而，這種主動靶向的修飾在 動物實驗中的表現(xiàn)卻常常差強人意。原因一方面是納米粒子首先需要通過EPR效應(yīng)才能達 到腫瘤組織，而靶向修飾并不能有效改變納米粒子的生物分布；另一方面卻容易降低納米 粒子的血液循環(huán)時間及其與受體的相互作用。外界能量刺激，比如磁場和超聲已經(jīng)作為新 的靶向方法證明在活體動物實驗中是有效的。由外部加熱局部組織也能誘導(dǎo)系統(tǒng)給藥的溫 敏膠束及其載帶的小分子富集于腫瘤部位。這些通過外界能量刺激進行腫瘤靶向治療的策 略前景可期，因為外界的刺激的位點，時機和強度可以非常方便地進行精準的控制。到目前 為止，鮮有文獻和專利報道近紅外激光誘導(dǎo)納米粒子應(yīng)用于腫瘤靶向藥物的傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種藥物載體及其制備方法和應(yīng)用，特別是一種基于金核 復(fù)合納米的藥物載體，其制備方法及其在腫瘤診斷和治療中的應(yīng)用。
[0006] 為達到此發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] 第一方面，本發(fā)明提供了一種金核復(fù)合納米載體，其中，所述載體包括以二氧化硅 修飾的金納米棒內(nèi)核，以及包覆在所述金納米棒內(nèi)核表面的高分子材料；其中，所述的高分 子材料為N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酸的共聚物。第二方面，本發(fā)明還提供了如本發(fā)明第一 方面所述載體的制備方法，其中，該方法包括以下步驟：
[0008] (1)在含有十六烷基三甲基溴化銨的金納米棒水溶液中，在pH值為8. 0-12. 0的條 件下，加入硅酸酯的醇溶液進行反應(yīng)，并進行固液分離，得到表面包覆有二氧化硅層的金納 米棒；
[0009] (2)將單體N-異丙基丙烯酰胺、丙烯酸、偶聯(lián)劑、表面活性劑和引發(fā)劑，在惰性氣 體保護下，加熱至60-80°C聚合反應(yīng)4-8小時，制備得到N-異丙基丙烯酰胺和丙烯酸共聚的 高分子材料；
[0010] (3)向步驟（1)得到的金納米棒中加入3-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷在 二氧化硅表面修飾乙烯基，再加入步驟（2)得到的高分子材料，即得到所述的金核復(fù)合納 米載體。第三方面，本發(fā)明還提供了一種藥物組合物，所述藥物組合物包括載體和負載在載 體上的藥物，其中，所述載體為本發(fā)明第一方面所述的載體，或者為通過本發(fā)明第二方面所 述方法制備得到的載體。
[0011] 第四方面，本發(fā)明還提供了如本發(fā)明第一方面所述的載體和/或本發(fā)明第三方面 所述的藥物組合物在制備用于診斷和/或治療腫瘤的藥物中的應(yīng)用。
[0012] 本發(fā)明在利用金核復(fù)合納米載體進行激光誘導(dǎo)的主動靶向治療時，其原理是在近 紅外激光照射下，金納米棒產(chǎn)生光熱效應(yīng)，使外層包被的溫敏高分子材料發(fā)生相變尺寸縮 小，同時局部升溫使血管間隙變大，通透性增加，二者協(xié)同作用使納米粒子在激光照射的部 位富集增多，即實現(xiàn)激光誘導(dǎo)的主動靶向效果。
[0013] 本發(fā)明提供的新型的載藥體系，具有激光誘導(dǎo)的主動靶向、診斷、熱療和化療等多 種功能，這些功能可以聯(lián)合應(yīng)用于腫瘤診斷和治療。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：
[0015] (1)本發(fā)明制備的金核復(fù)合納米載體，將金納米棒的光熱轉(zhuǎn)換效應(yīng)和高分子材料 的溫敏性質(zhì)有機地結(jié)合在一起，通過近紅外激光照射實現(xiàn)了載體在腫瘤部位明顯有效的富 集，即光誘導(dǎo)的主動靶向，為后續(xù)提高腫瘤的治療療效準備了必要的條件；而且，化療和熱 療兩種治療方式的聯(lián)合運用，既能起到協(xié)同增效的作用，也有助于克服兩種治療方式各自 的缺點，取得最優(yōu)的治療效果；采用這種通過外界能量刺激進行腫瘤靶向治療的方法，外界 刺激的位點、時機和強度可以非常方便地進行精準的控制。
[0016] (2)本發(fā)明制備的金核復(fù)合納米載體還具有多種成像的功能：利用金納米棒本身 的光聲和X射線斷層掃描（CT)增強的性質(zhì)，可以通過光聲成像和CT成像診斷腫瘤的位置 以及監(jiān)測治療過程；利用溫敏高分子載帶熒光分子探針的特性，金核復(fù)合納米載體還可以 用于近紅外熒光成像；
[0017] ⑶本發(fā)明將兩種或多種性質(zhì)不同的材料組合，制備出納米尺度的復(fù)合物，使其各 種成分協(xié)調(diào)發(fā)揮作用，進一步開拓了納米藥物在腫瘤治療中的應(yīng)用空間，尤其適用于有復(fù) 雜需要的腫瘤診斷和治療。
【附圖說明】
[0018] 圖1為二氧化硅包被金納米棒（AulgSiO2)透射電鏡圖；
[0019] 圖2為溫敏材料包被AuIiSiO2形成金核復(fù)合納米載體的透射電鏡圖；其中，圖2a表 示溫敏層厚度為IlOnm的金核復(fù)合納米載體，圖2b表示溫敏層厚度為20nm的金核復(fù)合納 米載體，圖2c表示溫敏層厚度為80nm的金核復(fù)合納米載體，圖2d表示溫敏層厚度為200nm 的金核復(fù)合納米載體；
[0020] 圖3為金核復(fù)合納米載體隨溫度變化的粒徑可逆變化圖；
[0021] 圖4為金核復(fù)合納米載體的粒徑與pH的關(guān)系圖；
[0022] 圖5為金核復(fù)合納米載體在PBS中的消光光譜隨時間變化圖；
[0023] 圖6為不同濃度的金核復(fù)合納米載體在同一激光功率照射下的升溫曲線；
[0024] 圖7為同一濃度的金核復(fù)合納米載體在不同激光功率照射下的升溫曲線；
[0025] 圖8為金納米棒（AuNRs)、二氧化娃包金納米棒（AuOSiO2)、溫敏材料包被二氧化 娃包被的金納米棒（Nanocom)及其載藥體系（Nanocom-Dox)的消光光譜；
[0026] 圖9為金核復(fù)合納米載藥體系（Nanocom-Dox)在不同pH和有無激光照射下的藥 物釋放曲線；
[0027] 圖10為金核復(fù)合納米載藥體系（Nanocom-Dox)在37°C、100%血清里的藥物釋放 曲線；
[0028] 圖11為阿霉素（Dox)，金核復(fù)合納米載藥體系（Nanocom-Dox)和金核復(fù)合納米載 體（Nanocom)對4T1細胞活力的影響；
[0029] 圖12為4T1細胞對金核復(fù)合納米載藥體系（Nanoco