本發明屬于納米生物材料領域,具體涉及一種負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物及制備方法與應用。
背景技術:
1、癌癥是人們健康的重大問題。近年來,癌癥發病率和死亡率在不斷增加。因此,探索新型腫瘤治療策略至關重要。盡管以免疫檢查點抑制劑為代表的免疫療法被認為是目前治愈腫瘤的最佳候選策略,但其治療效果并不盡人如意,主要由于惡性腫瘤呈現免疫原性低、免疫抑制和免疫逃逸等特點。近來,對納米藥物制劑的研究逐漸深入,不但具有生物相容性好、成本低和易規模化制備等優勢,而且在增強免疫治療效果方面顯示出巨大潛力,有望革新腫瘤治療前景。
2、基于具有類酶活性的納米材料的化學動力學療法(cdt)可通過其獨特的方式殺傷腫瘤細胞,在腫瘤治療中受到廣泛關注。cdt可通過(類)芬頓催化反應將腫瘤細胞內的h2o2轉化為具有高細胞毒性的·oh,從而實現腫瘤治療。cdt產生的大量活性氧,可使腫瘤氧化應激水平升高,不僅可以誘導免疫原性死亡,還可以逆轉腫瘤免疫抑制微環境,從而增強抗腫瘤免疫應答。因此,cdt聯合免疫治療理論上能夠顯著提高腫瘤治療效果。然而,腫瘤細胞中內源性h2o2含量有限、還原性谷胱甘肽過表達,極大限制了cdt治療效果。同時,免疫抑制微環境嚴重限制樹突狀細胞的抗原呈遞,使得免疫原性死亡效應觸發抗腫瘤免疫反應的效果并不理想。
技術實現思路
1、為克服現有技術中具有類酶活性的納米材料存在的腫瘤治療效果差的問題,本發明的目的是提供一種負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物及制備方法與應用,該自佐劑化納米藥物具有核殼結構,即內核為納米氮化鋁、外殼為嵌有過氧化銅量子點的透明質酸;該納米藥物對腫瘤具有主/被動靶向功能,具有酸性/谷胱甘肽雙重刺激響應性解離/分解行為、能自生納米鋁佐劑、中和微酸性的腫瘤微環境、消耗谷胱甘肽、自供給h2o2、以免疫抗癌形式殺傷癌細胞等功能。
2、為實現上述目的,本發明采用的技術方案如下:
3、一種負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,包括以下步驟:
4、制備酰肼化透明質酸;
5、將酰肼化透明質酸經配位和靜電吸附作用修飾于納米氮化鋁表面,得到透明質酸化納米氮化鋁;
6、將透明質酸化納米氮化鋁通過銅-酰肼配位/礦化反應原位制備負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物。
7、進一步的,酰肼化透明質酸的具體合成步驟為:向透明質酸水溶液中加入3,3'-二硫代二丙酰肼和n-羥基琥珀酰亞胺,調節ph至5?~?5.5,然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽,在30?~?35℃下攪拌12?~?48?h后反應體系對水透析8?~?48?h,冷凍干燥后得到酰肼化透明質酸。
8、進一步的,透明質酸水溶液的濃度為10?~?20?mg/ml,透明質酸:n-羥基琥珀酰亞胺:3,3'-二硫代二丙酰肼:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽質量比為10:1:12:1.5?~?10:3:36:4.5,透明質酸的分子量為8?~?10?kda,酰肼化透明質酸的酰肼化度為20%?~?60%。
9、進一步的,透明質酸化納米氮化鋁的具體合成步驟為:將氮化鋁的二甲基亞砜的懸濁液與酰肼化透明質酸的二甲基亞砜與水的混合溶液混合均勻,得到透明質酸化氮化鋁納米顆粒。
10、進一步的,酰肼化透明質酸與氮化鋁的質量比為1?~?5:1;
11、二甲基亞砜/水混合物中二甲基亞砜與水對的體積比為3:1?~?5:1;
12、混合均勻通過在800?~?1500?rpm下攪拌1?~?4?h實現。
13、進一步的,負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的具體合成步驟為:將透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液與氯化銅溶液混合均勻,再加入naoh水溶液混合均勻后加入h2o2水溶液,混合均勻,得到負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物。
14、進一步的,透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液的濃度為1?~?5?mg/ml,氯化銅溶液的濃度為1?~?2?mg/ml,透明質酸化氮化鋁納米顆粒與氯化銅的質量比為1:1?~?4:1。
15、進一步的,naoh水溶液的濃度為0.5?~?2.5?mg/ml,h2o2水溶液質量分數為10%?~30%,透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液、naoh水溶液與h2o2水溶液的體積比為1?~5ml:10?~?100?μl:6.25?~?100?μl。
16、一種自佐劑化納米藥物,所述自佐劑化納米藥物粒徑為100?~?300?nm,具有能夠消耗谷胱甘肽、自供h2o2、自生成納米鋁佐劑的性能以及類芬頓催化活性。
17、一種負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物在制備用于治療惡性黑色素瘤的藥物中的應用。
18、與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
19、本發明制備的透明質酸化納米氮化鋁是酰肼化透明質酸通過配位和靜電吸附作用修飾于納米氮化鋁表面,所用的酰肼化透明質酸不僅可降低納米氮化鋁在藥物遞送過程中的水解,而且其具有-cd44受體介導的主動靶向能力,為提升腫瘤治療效率奠定了堅實基礎。本發明最終制備的自佐劑化納米藥物是通過納米氮化鋁表面透明質酸的酰肼基團與銅離子配位原位生成過氧化銅所得到的,透明質酸中的二硫鍵和過氧化銅分解產生的銅離子呈現良好的谷胱甘肽響應特性,會消耗胞內谷胱甘肽,同時cu2+被還原為cu+并與h2o2發生類芬頓反應,產生大量活性氧,高效殺傷腫瘤細胞,并且,具有原料易得,制備方法簡單等優點,適合大規模生產。
20、本發明制備的自佐劑化納米藥物粒徑范圍為100?~?300?nm,具有核殼結構,該粒徑范圍有利于在腫瘤內部高效富集,并且可響應弱酸性腫瘤微環境,使其內核納米氮化鋁分解為al(oh)3基鋁佐劑和nh3,前者能逆轉免疫抑制性微環境,而后者具有突出的ph調節能力和細胞破壞能力,并增強免疫刺激能力,與cuo2聯合呈現協同抗腫瘤作用,具有生物安全性好、穩定性好的優點。
1.一種負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據權利要求1所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,酰肼化透明質酸的具體合成步驟為:向透明質酸水溶液中加入3,3'-二硫代二丙酰肼和n-羥基琥珀酰亞胺,調節ph至5?~?5.5,然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽,在30?~?35℃下攪拌12?~?48?h后反應體系對水透析8?~?48?h,冷凍干燥后得到酰肼化透明質酸。
3.根據權利要求2所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,透明質酸水溶液的濃度為10?~?20?mg/ml,透明質酸:n-羥基琥珀酰亞胺:3,3'-二硫代二丙酰肼:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽質量比為10:1:12:1.5?~?10:3:36:4.5,透明質酸的分子量為8?~?10?kda,酰肼化透明質酸的酰肼化度為20%?~?60%。
4.根據權利要求1所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,透明質酸化納米氮化鋁的具體合成步驟為:將氮化鋁的二甲基亞砜的懸濁液與酰肼化透明質酸的二甲基亞砜與水的混合溶液混合均勻,得到透明質酸化氮化鋁納米顆粒。
5.根據權利要求4所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,酰肼化透明質酸與氮化鋁的質量比為1?~?5:1;
6.根據權利要求1所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的具體合成步驟為:將透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液與氯化銅溶液混合均勻,再加入naoh水溶液混合均勻后加入h2o2水溶液,混合均勻,得到負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物。
7.根據權利要求6所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液的濃度為1?~?5?mg/ml,氯化銅溶液的濃度為1?~?2mg/ml,透明質酸化氮化鋁納米顆粒與氯化銅的質量比為1:1?~?4:1。
8.根據權利要求7所述的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物的制備方法,其特征在于,naoh水溶液的濃度為0.5?~?2.5?mg/ml,h2o2水溶液質量分數為10%?~?30%,透明質酸化氮化鋁納米顆粒的納米懸液、naoh水溶液與h2o2水溶液的體積比為1?~?5ml:10?~?100?μl:6.25~?100?μl。
9.一種根據權利要求1-8任意一項所述的方法制備的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物,其特征在于,所述自佐劑化納米藥物粒徑為100?~?300?nm,具有能夠消耗谷胱甘肽、自供h2o2、自生成納米鋁佐劑的性能以及類芬頓催化活性。
10.一種根據權利要求1-8任意一項所述的方法制備的負載過氧化銅的自佐劑化納米藥物在制備用于治療惡性黑色素瘤的藥物中的應用。