本發明屬于生物醫藥材料
技術領域：
，具體涉及一種類普魯士藍納米顆粒及其制備方法與應用。
背景技術：
：癌癥是各種惡性腫瘤的總稱，是威脅人類健康的一項重大疾病。癌癥一般很難治愈，不僅病人精神壓力大，也給家人帶來了精神和物質上的巨大壓力。傳統的治療方法包括手術，放療和化療。傳統手術可用于切除早期的良性和未擴散的腫瘤，但是未必能將腫瘤完全切除，且腫瘤還有復發的可能；放療是采用高能射線殺死腫瘤來達到治療腫瘤的目的，治療早期可以殺死大量腫瘤細胞，但少數變異的腫瘤細胞能繼續存活并發生增殖，最終導致放療失敗；化療是用化學藥物殺死或抑制腫瘤細胞的生長和增殖，但是長期化療，會使腫瘤細胞產生嚴重的耐藥性，從而不能達到理想的效果。雖然放療和化療在一定程度上殺死了腫瘤細胞，但是也對人體的正常細胞產生傷害，使人體產生副作用。傳統治療癌癥的藥物，人體免疫系統中的吞噬細胞往往會將它們吞噬掉，使藥物不能產生藥效。而且傳統藥物的分子尺寸比較大，并不能到達細胞內部。納米技術作為一種跨學科的技術，受到了越來越多人的重視和關注。利用納米技術，可以制成抗腫瘤藥物，從而在細胞和亞細胞水平上發揮藥效，高效靶向性的治療癌癥。納米藥物具有尺寸小，穿透性強，靶向性高，吸附性好的優點，可以通過靜脈注射注入到人體體內，是國際醫藥學熱點研究和未來抗癌藥物發展方向，目前對納米藥物的研究多集中于對納米藥物載體和納米材料造影劑的研究，我國對納米藥物本身藥用性質的研究報道和應用目前還相對落后，歐美發達國家的相關研究已經取得了非常好的成果。已有研究(Nature.,2014,509,492-496)證實了銅是致癌性BRAF信號傳導腫瘤和發生所需的元素，沒有銅元素的癌細胞將會被“餓死”。臨床上也已經證明晚期的癌癥病人在通過降銅后，病情都穩定下來，癌細胞生長明顯變得緩慢，細胞周圍的血管等生長被抑制，從而癌細胞分裂生長和轉移被阻止。普魯士藍是由富電子的氰根離子橋聯二價和三價鐵構成。普魯士藍中的鐵離子可以被其他金屬離子取代，從而形成不同的類普魯士藍化合物，應用于各種各樣不同的用途。技術實現要素：本發明提供了一種可以適用于癌癥靶向治療、具有良好臨床應用前景的類普魯士藍納米顆粒(即Zn-FePBNPH)及其制備方法。為實現上述目的之一提供一種類普魯士藍納米顆粒，本發明采用了以下技術方案：一種類普魯士藍納米顆粒，該納米顆粒包括作為內核的類普魯士藍納米顆粒、包覆于內核納米顆粒表面的有機高分子表面保護劑；所述有機高分子表面保護劑為聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合物(即聚乙烯吡咯烷酮與透明質酸的混合物)，或者為殼聚糖/透明質酸混合物(即殼聚糖與透明質酸的混合物)。本發明的目的之二是提供一種上述類普魯士藍納米顆粒的制備方法，包括以下步驟：S1、將鐵氰化鉀即六氰合鐵酸鉀和有機高分子表面保護劑混合水溶液混合均勻，得混合液A；S2、將Fe2+和Zn2+混合鹽和有機高分子表面保護劑水溶液混合均勻，得混合液B；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含類普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含類普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。優選的，所述有機高分子表面保護劑的濃度為0.05～0.2mol/L，其中，聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸的混合比為1：1，或者殼聚糖/透明質酸的混合比為1：1。優選的，步驟S1中，有機高分子表面保護劑與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)，其中，鐵離子的濃度為0.2～0.4mol/L。優選的，步驟S2中，有機高分子表面保護劑與Fe2+/Zn2+混合鹽的摩爾比為1：(30～50)，其中，Fe2+濃度為0.1～0.2mol/L、Zn2+濃度為0.1～0.2mol/L。優選的，所述Zn2+的鋅鹽為鋅的水溶性鹽。進一步的，所述鋅鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅、醋酸鋅中的任一種。進一步的，所述鋅鹽為氯化鋅。優選的，所述鐵氰化鉀可采用亞鐵氰化鉀或亞鐵氰化鈉代替。上述類普魯士藍納米顆粒應用在癌癥靶向治療中。本發明的有益效果在于：包覆于內核納米顆粒表面的有機高分子表面保護劑1)本發明中類普魯士藍納米顆粒采用聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸(或者殼聚糖/透明質酸)兩個有機高分子混合物為包裹物，其中，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是以N-乙烯基-2-吡咯烷酮為單體，通過聚合反應，形成的一種高分子聚合物，殼聚糖被廣泛的用作為化工中間體和藥物，透明質酸是作為靶向增強的有機高分子，在具有高的靶向作用基礎上通過本發明的PVP(或者殼聚糖)摻雜能更加好調控納米粒子的尺寸，使制備過程更均勻穩定，反應溫和更易控制，結合圖1能夠得知本發明制備所得的納米顆粒粒徑主要分布在20-50nm之間。2)癌細胞中銅元素是起到幫助和加速細胞生長的作用，如果癌細胞中銅含量較低那么癌細胞將會停止生長分裂，并且第四周期中過渡金屬離子的穩定性為：Cr2+<Mn2+<Fe2+<Co2+<Ni2+<Cu2+>Zn2+，銅元素是致癌性BRAF信號傳導腫瘤和發生所需的元素，本發明Zn-FePBNPH通過置換出癌細胞中的銅元素，能夠達到“餓死”癌細胞的目的，從而具有良好的臨床應用前景。3)由于本發明制備的Zn-FePBNPH含有人體所需的Fe，Zn元素，在治療疾病的同時，不會引起毒副作用，因置換出來的Fe，Zn元素是人體必須的，不超過一定劑量不會有任何毒副作用，因此本發明藥物非常安全。并且，本發明藥物可根據病人體內的Fe，Zn情況調整藥物中兩個元素的比例，盡可能達到藥量大的同時不產生毒副作用，比如Fe，Zn分別允許的人體最大安全劑量分別是每次10毫克，那么調整藥物中兩個元素比例為1:1，這樣最大藥物安全劑量可以加倍到20毫克(Fe為10毫克，加上Zn為10毫克)，治療效果自然會更好。附圖說明圖1為本發明類普魯士藍納米顆粒Zn-FePBNPH的TEM圖。具體實施方式下面結合具體實施例來進一步描述本發明，但這些實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本
技術領域：
的普通技術人員應該理解的是，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。應當說明的是，本發明中的“聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸”代表“聚乙烯吡咯烷酮與透明質酸的混合物”，“殼聚糖/透明質酸”代表“殼聚糖與透明質酸的混合物”。實施例1制備鐵、鋅摩爾比為3：1的類普魯士藍納米粒子：S1、將鐵氰化鉀即六氰合鐵酸鉀(0.2～0.4mol/L)和生物相容高分子聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液A；其中，聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合物與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)；S2、將二價Fe(II)和Zn(II)混合鹽(摩爾比為3：1，濃度分別為0.1～0.2mol/L)和聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液B；其中，透明質酸/聚乙烯吡咯烷酮混合物與Fe(II)和Zn(II)混合鹽的摩爾比為1：(30～50)；二價Fe(II)和Zn(II)鹽以硫酸鹽和鹽酸鹽為優選；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。對實施例1制備得到的Zn-FePBNPH，將其放入到透析袋中。配制Cu2+，Mn2+，Mg2+和Ca2+的溶液，使含有Zn-FePBNPH的透析袋與四種溶液分別接觸。使用AA測試，對Zn-FePBNPH靶向去除Cu2+的能力進行測試，測試結果如下：(1)使用AA測試法，Zn-FePBNPH對Cu2+，Mn2+，Mg2+和Ca2+離子的去除能力進行表征，測試結果如表1所示，從表中可以看出，Zn-FePBNPH對其它元素選擇性不高，尤其對銅離子的去除能力最強，選擇性的降銅效果非常好。表1.Zn-FePBNPH對Cu2+，Mn2+和Ca2+離子的去除能力離子Mg2+Mn2+Ca2+Cu2+去除率(％)7961100(2)使用AA測試法，隨著時間變化，Zn-FePBNPH對Cu2+的去除率進行表征。測試結果如表2，從表中可以看出在1080分鐘前，Cu2+去除率逐漸增加，并且增加的速度逐漸減慢；1080分鐘后，Cu2+去除率保持不變，表明此時Zn-FePBNPH對Cu2+去除能力達到最大；Zn-FePBNPH的降銅效率很高很快。表2.Zn-FePBNPH對Cu2+的去除效率實施例2制備鐵、鋅摩爾比為2：1的類普魯士藍納米粒子：S1、將鐵氰化鉀即六氰合鐵酸鉀(0.2～0.4mol/L)和有機高分子表面保護劑聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液A；其中，聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合物與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)；S2、將二價Fe(II)和Zn(II)混合鹽(摩爾比為2：1，濃度分別為0.1～0.2mol/L)和聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液B；其中，透明質酸/聚乙烯吡咯烷酮混合物與Fe(II)和Zn(II)混合鹽的摩爾比為1：(30～50)；二價Fe(II)和Zn(II)鹽以硫酸鹽和鹽酸鹽為優選；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。實施例3制備鐵、鋅摩爾比為1：1靶向性普魯士藍納米粒子：S1、將鐵氰化鉀即六氰合鐵酸鉀(0.2～0.4mol/L)和有機高分子表面保護劑聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液A；其中，聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合物與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)；S2、將Fe2+/Zn2+混合鹽(摩爾比為1：1，濃度分別為0.1～0.2mol/L)和聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液B；其中，透明質酸/聚乙烯吡咯烷酮混合物與Fe(II)和Zn(II)混合鹽的摩爾比為1：(30～50)；Fe2+/Zn2+鹽以硫酸鹽和鹽酸鹽為優選；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。將上述制備所得的普魯士藍納米粒配置成濃度為100μg/ml的水溶液(靶向性普魯士藍納米粒子濃度為30～120μg/ml范圍)，采用完全相同實驗方法作比對，將溶液加入到小鼠乳腺癌細胞(4T1)、小鼠黑色素瘤細胞(B16)和正常細胞(L929)細胞中，孵育培養不同時間，然后收集細胞，并采用電感耦合等離子體質譜儀對其細胞內鐵鋅總元素含量進行分析，分析結果見表3。表3.Zn-FePBNPH對癌細胞的靶向性分析由表3可以看出，修飾過的普魯士藍納米粒對癌細胞具有良好的靶向性，進入細胞內的量明顯高于正常細胞。證實本發明制備的普魯士藍納米粒具有良好的靶向性。實施例4制備鐵、鋅摩爾比為1：2的類普魯士藍納米粒子：S1、將亞鐵氰化鉀(0.2～0.4mol/L)和有機高分子表面保護劑殼聚糖/透明質酸混合水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液A；其中，殼聚糖/透明質酸混合物與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)；S2、將Fe2+/Zn2+混合鹽(摩爾比為1：2，濃度分別為0.1～0.2mol/L)和殼聚糖/透明質酸水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液B；其中，殼聚糖/透明質酸混合物與Fe(II)和Zn(II)混合鹽的摩爾比為1：(30～50)；Fe2+/Zn2+鹽以硫酸鹽和鹽酸鹽為優選；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。實施例5制備鐵、鋅摩爾比為1：3的類普魯士藍納米粒子：S1、將亞鐵氰化鈉(0.2～0.4mol/L)和有機高分子表面保護劑聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液A；其中，聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸混合物與六氰合鐵酸鉀的摩爾比為1：(30～50)；S2、將Fe2+/Zn2+混合鹽(摩爾比為1：3，濃度分別為0.1～0.2mol/L)和聚乙烯吡咯烷酮/透明質酸水溶液(0.05～0.2mol/L)混合均勻，得混合液B；其中，透明質酸/聚乙烯吡咯烷酮混合物與Fe(II)和Zn(II)混合鹽的摩爾比為1：(30～50)；Fe2+/Zn2+鹽以硫酸鹽和鹽酸鹽為優選；S3、將混合液B緩慢加入到混合液A中，加熱，得到含普魯士藍納米粒子的水溶液，其中加熱溫度為40～60℃，反應時間為4～6h；S4、含普魯士藍納米粒子的水溶液加入丙酮20～60mL，離心，獲得固體C；S5、將固體C用水洗，再離心，得到固體D；S6、干燥固體D，即得到類普魯士藍納米粒子。上述實施例中對固體D的干燥設備采用本申請人前期申請的專利中所設計的專用設備專利(ZL201410658741.9一種用于化工原料及醫藥的干燥裝置)。對上述實施例所制得的類普魯士藍納米顆粒進行TEM表征，結果如圖1所示，納米顆粒粒徑主要分布在20-50nm之間，表明了在透明質酸具有高的靶向作用基礎上結合本發明的PVP(或者殼聚糖)摻雜能更加好調控納米粒子的尺寸，制備過程簡單、反應溫和穩定，易于其臨床應用。上述僅為本發明的部分優選實施例，本發明并不僅限于實施例的內容。對于本領域中的技術人員來說，在本發明技術方案的構思范圍內可以有各種變化和更改，所作的任何變化和更改，均在本發明保護范圍之內。當前第1頁1 2 3