一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法及其應(yīng)用
【專利摘要】本發(fā)明公開一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子制備方法及其應(yīng)用，將透明質(zhì)酸、六氰合鐵酸鉀和氯化亞鐵、硫酸亞鐵銨或硫酸亞鐵經(jīng)過一步法合成靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。本發(fā)明的制備方法操作簡(jiǎn)單、方便，原料安全易得，制備的納米粒細(xì)胞毒性小、生物相容性好、在水溶液中具有良好的分散性，在紅外及近紅外區(qū)域有良好吸收，具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效率；且具有良好的光敏作用，在紅外或近紅外光的照射下，產(chǎn)生單線態(tài)氧。本發(fā)明制備的普魯士藍(lán)納米粒子可以靶向用于光熱、光動(dòng)力治療，在癌癥治療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法及其應(yīng)用
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，特別是一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]腫瘤光熱治療新療法(Photothermal therapy，PTT)和光動(dòng)力療法(Photodynamictherapy，PDT)，一種通過光熱轉(zhuǎn)換劑將光能轉(zhuǎn)化為熱能，光動(dòng)力試劑在光的照射下產(chǎn)生活性氧進(jìn)而使腫瘤組織達(dá)到一定溫度或者活性氧水平提高，繼而殺死癌細(xì)胞的新型癌癥治療方法。光熱治療由于其具有選擇性高、全身性毒性低等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為一種有望替代傳統(tǒng)癌癥治療方法的新型癌癥治療手段。然而，這一新興領(lǐng)域的研究工作還存在一些問題和不足，傳統(tǒng)的光熱治療轉(zhuǎn)換劑主要是金納米材料和碳納米材料，這些納米材料一般具有成本高、制備復(fù)雜、生物安全性得不到保證、光熱穩(wěn)定性和腫瘤靶向性較差等不足，大大限制了上述納米材料在光熱治療等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。因此，開發(fā)具有制備簡(jiǎn)單、成本低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、生物安全性可靠并且具有一定腫瘤靶向性的新型光熱轉(zhuǎn)換劑納米材料已近成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)，并正引領(lǐng)新一輪的研究熱潮。
[0003]普魯士藍(lán)，一種古老的藍(lán)色藍(lán)料，被美國(guó)食品藥品監(jiān)督局認(rèn)證臨床應(yīng)用于放射性治療及解毒劑。普魯士藍(lán)在人體循環(huán)系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，尤為重要的是其在近紅外區(qū)域具有強(qiáng)的吸收，良好光熱轉(zhuǎn)換穩(wěn)定性，還具有毒性小、生物相容性好等優(yōu)點(diǎn)，在光熱治療，藥物載體等方面擁有極大的應(yīng)用前景，廣泛受到人們的關(guān)注。而這其中，通過簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的方法高效地合成具有多功能性的普魯士藍(lán)納米粒子成為當(dāng)代材料化學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。近年來，多功能的普魯士藍(lán)納米粒子的合成取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，而大部分合成的普魯士藍(lán)納米粒子都未進(jìn)行靶向性修飾，這使得在應(yīng)用過程中普魯士藍(lán)納米粒子沒能準(zhǔn)確到達(dá)癌細(xì)胞位置，光熱治療過程存在盲目性，同時(shí)，有關(guān)普魯士藍(lán)納米粒的光動(dòng)力仍未報(bào)道，制備出一種具有主動(dòng)靶向的普魯士藍(lán)納米粒子，并研究其光動(dòng)力效果尤為重要。
[0004]透明質(zhì)酸，一種酸性粘多糖，具有良好的CD44受體靶向性。而大部分的癌細(xì)胞是CD44過度表達(dá)的。利用其良好的CD44受體靶向性對(duì)普魯士藍(lán)納米粒子進(jìn)行修飾具有廣闊的應(yīng)用前景。透明質(zhì)酸修飾的普魯士藍(lán)納米粒子不僅具有普魯士藍(lán)納米粒子本身具有的性質(zhì)，還具有良好的靶向性，這個(gè)優(yōu)勢(shì)將大大增強(qiáng)它在光熱治療中及其他領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0005]申請(qǐng)公布號(hào)為CN105477648A的發(fā)明專利申請(qǐng)“一種淋巴靶向的類普魯士藍(lán)納米顆粒及其制備方法”，該方法通過在二乙三胺五乙酸上交聯(lián)上透明質(zhì)酸并螯合在釓離子上，形成穩(wěn)定的表面帶有透明質(zhì)酸的具有淋巴靶向的類普魯士藍(lán)納米顆粒。該納米顆粒表面包裹透明質(zhì)酸，不僅具有保護(hù)類普魯士藍(lán)不受生理環(huán)境影響，而且具有淋巴靶向作用，但該方法反應(yīng)過程較為復(fù)雜，對(duì)各環(huán)節(jié)的把控要求高，不易進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法及其應(yīng)用，本制備方法操作簡(jiǎn)單，有利于普魯士藍(lán)納米粒子的產(chǎn)業(yè)化推廣。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0008]一種靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，包括以下步驟:
[0009]S1.將六氰合鐵酸鉀和透明質(zhì)酸水溶液混合均勻，得混合液A，備用；
[0010]S2.將亞鐵鹽和透明質(zhì)酸水溶液混合均勻，得混合液B;
[0011 ] S3.將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液。
[0012]進(jìn)一步的，獲得含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液后制備靶向性普魯士藍(lán)納米粒子還包括以下步驟:
[0013]S4.含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液加入丙酮，離心，獲得固體A;
[0014]S5.將固體A用水洗，再離心，得到固體B;
[0015]S6.干燥固體B，即得到靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0016]作為優(yōu)選，步驟SI中，透明質(zhì)酸與鐵離子的摩爾比為1:1?4，鐵離子的濃度為0.2?0.4mol/L—1O
[0017]作為優(yōu)選，步驟S2中，透明質(zhì)酸與亞鐵離子的摩爾比為1:1?4，亞鐵離子的濃度為
0.2?0.4mol/L0
[0018]作為優(yōu)選，所述亞鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨中的一種。
[0019]上述步驟S3中，更優(yōu)選的具體操作步驟為:將混合液A緩慢加入到混合液B中，加熱并攪拌，加熱溫度為40?60°C，反應(yīng)時(shí)間為4?6h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液。
[0020]上述步驟S4中，更優(yōu)選的具體操作步驟為:向含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液加入丙酮20?60mL，用離心機(jī)離心，獲得固體A。
[0021]上述步驟S6中，干燥以采用真空干燥為佳。
[0022]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供通過以上所述的方法制備得到的具有靶向性的普魯士藍(lán)納米粒子。
[0023]本發(fā)明進(jìn)一步提供了以上所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子在靶向光熱治療藥物和/或光動(dòng)力治療藥物中的應(yīng)用。
[0024]進(jìn)一步，所述藥物的適應(yīng)癥為⑶44高表達(dá)的癌細(xì)胞腫瘤。
[0025]進(jìn)一步的，所述藥物為液體制劑時(shí)，靶向性普魯士藍(lán)納米粒子濃度為25?10yg/
mlo
[0026]所述CD44高表達(dá)的癌細(xì)胞包括小鼠乳腺癌細(xì)胞、小鼠黑色素瘤細(xì)胞，實(shí)際應(yīng)用時(shí)的光照時(shí)間為I?15min。
[0027]本發(fā)明的有益效果為:(I)通過本發(fā)明的方法制備得到的普魯士藍(lán)納米粒子細(xì)胞毒性小，在紅外及近紅外區(qū)域有良好吸收，具有良好的光熱轉(zhuǎn)換效率;在紅外或近紅外光的照射下，產(chǎn)生單線態(tài)氧，具有良好的光敏作用，另外還具有良好的靶向性；(2)本發(fā)明用透明質(zhì)酸對(duì)普魯士藍(lán)納米粒子進(jìn)行修飾，可增加普魯士藍(lán)納米粒子的生物相容性，優(yōu)化其在水中的分散性，增強(qiáng)普魯士藍(lán)納米粒子的靶向性，這將進(jìn)一步拓展普魯士藍(lán)納米粒子在光熱、光動(dòng)力治療領(lǐng)域的應(yīng)用范圍；(3)本方法制備普魯士藍(lán)納米粒子的原料來源豐富，且本方法操作簡(jiǎn)單、方便，控制環(huán)節(jié)少，有利于普魯士藍(lán)納米粒子的產(chǎn)業(yè)化推廣；(4)本發(fā)明制備的普魯士藍(lán)納米粒子可以靶向用于光熱、光動(dòng)力治療，在癌癥治療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的普魯士藍(lán)納米粒的水溶液與純水隨光照時(shí)間的對(duì)比溫度變化圖。
[0029]圖2為本發(fā)明的普魯士藍(lán)納米粒靶向性進(jìn)入不同細(xì)胞的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP)定量檢測(cè)鐵元素含量圖。
[0030]圖3為I，3_二苯基異苯并呋喃(DPBF)檢測(cè)本發(fā)明的普魯士藍(lán)納米粒在光照條件下活性氧產(chǎn)生圖
【具體實(shí)施方式】
[0031]制備實(shí)施例1
[0032]預(yù)準(zhǔn)備:稱取0.378g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0033]S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0034]S2.稱取0.784g(NH4)2Fe(S04)2.6H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0035]S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0036]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0037]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0038]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0039]制備實(shí)施例2
[0040]預(yù)準(zhǔn)備:稱取0.378g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0041 ] S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0042]S2.稱取0.556g FeSO4.7H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0043]S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0044]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0045]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0046]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0047]制備實(shí)施例3
[0048]預(yù)準(zhǔn)備:稱取0.378g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0049]S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0050]S2.稱取0.398g FeCl2.4H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0051 ] S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0052]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0053]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0054]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0055]制備實(shí)施例4
[0056]預(yù)準(zhǔn)備:稱取1.512g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0057]S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0058]S2.稱取0.784g(NH4)2Fe(S04)2.6H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0059]S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0060]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0061]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0062]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0063]制備實(shí)施例5
[0064]預(yù)準(zhǔn)備:稱取1.512g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0065]S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0066]S2.稱取0.556g FeSO4.7H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0067]S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0068]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0069]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0070]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0071 ] 制備實(shí)施例6
[0072]預(yù)準(zhǔn)備:稱取1.512g透明質(zhì)酸，加入20ml水，溶解完全后平均分成兩份。
[0073]S1.稱取0.658g K3[Fe(CN)6]加入其中一份上述溶解后的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液A;
[0074]S2.稱取0.556g FeCl2.4H20加入另一份上述溶解好的透明質(zhì)酸水溶液，攪拌溶解，得混合液B;
[0075]S3.將混合液B緩慢滴加到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為60 V，反應(yīng)5h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液；
[0076]S4.在制備的藍(lán)色溶液中加入40mL丙酮，采用離心機(jī)進(jìn)行離心，得藍(lán)色固體A ；
[0077]S5.用蒸餾水將藍(lán)色固體A進(jìn)行洗滌，再離心，重復(fù)3?8次，得到藍(lán)色固體B;
[0078]S6.采用真空干燥藍(lán)色固體B，即得到本發(fā)明的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。
[0079]上述制備實(shí)施例1?6制備的產(chǎn)物都能良好分散于水溶液中，且能穩(wěn)定存在。
[0080]應(yīng)用實(shí)施例1
[0081]將上述實(shí)施例1?3制備所得的普魯士藍(lán)納米粒配置成不同濃度水溶液，用808nm激光(lW/cm—2)照射，用紅外熱像儀記錄溶液的溫度隨光照時(shí)間的變化。記錄結(jié)果見圖1。
[0082]由圖1看出，隨著光照時(shí)間的增加，當(dāng)濃度為100yg/ml時(shí)，普魯士藍(lán)納米粒溶液的溫度顯著升高，并在10分鐘內(nèi)溫度升高了 38.3°C，而純水在相同光照條件下僅升高不到I°C，且普魯士藍(lán)納米粒的光熱效果呈現(xiàn)濃度依賴性。證實(shí)本發(fā)明的普魯士藍(lán)納米粒應(yīng)用于光熱治療具有良好的光熱效果。
[0083]應(yīng)用實(shí)施例2
[0084]將上述實(shí)施例1?3制備所得的普魯士藍(lán)納米粒配置成濃度為100yg/ml的水溶液，在不同時(shí)間段加入到貼壁狀態(tài)良好的CD44高表達(dá)的小鼠乳腺癌細(xì)胞(4T1)、小鼠黑色素瘤細(xì)胞(B16)和CD44低表達(dá)的小鼠成纖維正常細(xì)胞(L929)細(xì)胞中，孵育培養(yǎng)不同時(shí)間，然后收集細(xì)胞，并采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP)對(duì)其細(xì)胞內(nèi)鐵元素含量進(jìn)行分析，分析結(jié)果見圖2。
[0085]由圖2可以看出，透明質(zhì)酸修飾過的普魯士藍(lán)納米粒對(duì)CD44高表達(dá)的癌細(xì)胞具有良好的靶向性，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的量明顯高于CD44低表達(dá)的L929正常細(xì)胞。證實(shí)本發(fā)明制備的普魯士藍(lán)納米粒具有良好的靶向性。
[0086]應(yīng)用實(shí)施例3
[0087]將上述實(shí)施例1?3制備所得的普魯士藍(lán)納米粒配置成濃度為50yg/ml的水溶液，加入活性氧檢測(cè)試劑DPBF，在近紅外或者紅外激光(808nm或者650nm)的照射下進(jìn)行紫外測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見圖3。
[0088]由圖3可以看出，隨著光照時(shí)間的增加，DPBF在418nm處的特征吸收峰逐漸下降，這是由于DPBF在活性氧的條件下被活性氧氧化造成的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明，合成的普魯士藍(lán)納米粒具有光敏作用，在光的照射下具有光動(dòng)力效應(yīng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于包括以下步驟: 51.將六氰合鐵酸鉀和透明質(zhì)酸水溶液混合均勻，得混合液A，備用； 52.將亞鐵鹽和透明質(zhì)酸水溶液混合均勻，得混合液B; 53.將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于: 獲得含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液后還包括以下步驟: 54.含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液加入丙酮，離心，獲得固體A; 55.將固體A用水洗，再離心，得到固體B； 56.干燥固體B，即得到靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于: 步驟SI中，透明質(zhì)酸與鐵離子的摩爾比為1:1?4，鐵離子的濃度為0.2?0.4mol/L。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于: 步驟S2中，透明質(zhì)酸與亞鐵離子的摩爾比為1:1?4，亞鐵離子的濃度為0.2?0.4mol/L05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于: 所述亞鐵鹽為氯化亞鐵、硫酸亞鐵和硫酸亞鐵銨中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法，其特征在于: 步驟S3的具體操作步驟為:將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱并攪拌，加熱溫度為40?60°C，反應(yīng)時(shí)間為4?6h，得到含普魯士藍(lán)納米粒子的水溶液。7.權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子的制備方法制備得到的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子。8.如權(quán)利要求7所述的靶向性普魯士藍(lán)納米粒子在靶向光熱治療藥物和/或光動(dòng)力治療藥物中的應(yīng)用。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于:所述藥物的適應(yīng)癥為CD44高表達(dá)的癌細(xì)胞腫瘤。10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的應(yīng)用，其特征在于:所述藥物為液體制劑時(shí)，靶向性普魯士藍(lán)納米粒子濃度為25?100yg/ml。
【文檔編號(hào)】A61K47/36GK105963696SQ201610291826
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月5日
【發(fā)明人】蔣邦平, 沈星燦, 周波
【申請(qǐng)人】廣西師范大學(xué)