[发明专利]一种基于联合治疗的多重响应型纳米药物的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于联合治疗的多重响应型纳米药物的设计及制备方法，通过氧化石墨烯负载阿霉素和吲哚菁绿，然后用明胶包覆氧化石墨烯，并用二次乳化法得到尺寸均一的纳米粒子，最后用N,N'‑双(丙烯酰)胱胺交联得到多重响应型的纳米药物；本发明采用明胶作为纳米粒子壳层，不仅提高生物相容性，并且具备尺寸转换能力，提高了纳米药物在肿瘤部位的穿透效果，通过阿霉素、吲哚菁绿和氧化石墨烯可以实现联合治疗，显著提高了抗肿瘤效果。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，具体涉及一种抗肿瘤的药物递送系统的设计及其制备方法。

背景技术

传统的癌症治疗方法包括手术治疗、化学治疗和放射治疗等。然而，外科切除具有较高的复发率，化疗和放疗对正常组织存在明显的副作用。因此药物递送系统应运而生，常见的有脂质体、胶束和水凝胶等。但是单一的治疗方式不能达到理想的效果，现阶段主要通过将多种治疗方式整合到一个系统中，建立一种联合治疗的方法，从而达到更好的抗肿瘤效果。

新兴的癌症治疗方式有光热疗法(PTT)、光动力疗法(PDT)、声动力疗法(SDT)和免疫疗法等。其中PTT和PDT的研究越来越多，PTT是利用光热转换剂在近红外光(NIR)触发下将光能转化成热能，诱导癌细胞热消融。常用的光热转换剂有羰基纳米粒子、贵金属纳米粒子、有机染料和半导体纳米粒子等。PDT主要是利用光敏剂吸收光子后跃迁至激发态，再将能量转移至分子氧从而生成单线态氧杀伤癌细胞。光敏剂主要分为卟啉类、蒽醌类、黄嘌呤类、花青素类和类姜黄素类等。如CN108371714A公开了一种具有靶向能力的GO-明胶-FA药物载体，CN104306325A公开了一种戊二醛交联的氧化石墨烯和胶原的抗肿瘤水凝胶。上述研究中，虽然提出并制备了氧化石墨烯和明胶的药物载体或水凝胶，并在药物靶向能力和生物相容性方面做了有益的工作，但是所用交联剂有一定毒性，并存在药物的控释、药物的尺寸转换以及肿瘤微环境的响应性不足等问题。

为了解决上述技术问题，本发明利用明胶与氧化石墨烯制备明胶包裹氧化石墨烯形成核壳结构的纳米粒子，利用肿瘤微环境过表达的基质金属蛋白酶(MMP-2，MMP-9)降解明胶壳层，实现了纳米粒子多级尺寸的转换，兼具在肿瘤部位有效累积以及对深部肿瘤穿透能力。再用N,N'-双(丙烯酰)胱胺(BAC)交联，制备还原型谷胱甘肽(GSH)响应的纳米粒子，实现药物还原性响应释放的同时有效消耗肿瘤环境的GSH以提高化疗效果。通过氧化石墨烯可以有效负载阿霉素、吲哚菁绿等药物实现化学治疗、光热治疗和光动力治疗联合治疗，并且氧化石墨烯优异的光热转换能力可以进一步促进阿霉素的释放，以增强化学治疗效果。

发明内容

为了解决现有常规癌症治疗方法毒副作用明显，治疗效果差的缺点，本发明提供了一种新型药物递送系统，将化学治疗、光热治疗和光动力治疗整合到一个系统中，实现药物在时间空间上可控释放和多重治疗方式协同作用。

当纳米粒子在肿瘤部位累积后，明胶壳层可以被MMP-2等降解，实现纳米粒子的尺寸转换，释放出更小尺寸的GO向深部肿瘤有效穿透，解决了一般抗肿瘤药物穿透能力差的问题。另外，使用BAC交联使得纳米粒子具备还原性响应的同时有效消耗GSH，提高了化疗疗效。相对于传统的带有二硫键的交联剂，使用BAC交联避免了复杂基团活化过程，简化实验步骤。

本发明的技术方案如下：

一种基于联合治疗的多重响应型纳米药物的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

(1)将药物溶于溶剂中，然后与氧化石墨烯水分散液混合，在5～45℃(优选35～38℃)下搅拌3min～2h(优选0.5～1h)，之后离心(5000～15000r/min，5～30min)，洗涤，用溶剂重新分散，备用；

所述药物具体例如：盐酸阿霉素和吲哚菁绿，并且，盐酸阿霉素用量为氧化石墨烯的5～50wt％，吲哚菁绿用量为氧化石墨烯的5～50wt％；

所述溶剂为水或磷酸盐缓冲液；