一种主动靶向低温光热治疗胶束及其制备方法

1.本发明涉及一种主动靶向低温光热治疗胶束及其制备方法，属于光热转化材料及其制备领域。


背景技术：

2.光热治疗(photothermal therapy，ptt)作为一种肿瘤光学治疗策略，通过将光能转化为热能，可以有针对性地在局部杀死癌细胞，在恶性肿瘤治疗方面具有微创、长效、安全等特点，受到广泛关注。然而强激光(局部温度到达50℃)在破坏肿瘤的同时可能导致肿瘤附近正常器官被灼伤。控制治疗温度不会引起正常组织损伤但治疗效果不理想。如何实现较低温度下(小于42℃)进行光热治疗(mild-temperature ptt)对于癌症光学治疗的未来临床转化具有重要价值。
3.热休克蛋白(heat shock proteins,hsp)是一种在细菌和哺乳动物体内广泛存在的一类热应急蛋白。当生物体暴露于高温时会合成此种蛋白以保护自身。因此，在光热治疗过程中抑制热休克蛋白的合成能够降低肿瘤细胞的耐热性，从而提升肿瘤光热治疗的效果和降低治疗所需要的温度，达到肿瘤低温光热治疗的目的。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种主动靶向低温光热治疗胶束及其制备方法，用于解决现有技术中存在的上述技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，步骤如下：
7.(1)取七甲川苯并花菁染料与带有官能团的聚乙二醇在溶剂中加入三乙胺后在室温下反应后透析冻干；
8.(2)取步骤1得到的复合物与多肽通过酰胺键反应进行结合后透析冻干得到多肽-聚乙二醇-七甲川苯并花菁染料复合物；
9.(3)将步骤2得到的复合物溶解于有机溶剂中，并加入热休克蛋白抑制剂，加入水中搅拌后去除有机溶剂得到多肽-聚乙二醇-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂胶束。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还具有如下具体方案：
11.进一步，所述七甲川苯并花菁染料结构式如下：
[0012][0013]
其中，r'选自氢、甲基、甲氧基、羟基、羧基、酰胺基、磺酸基或酯基；n选自0至14之间的任一正整数；x选自氟、溴、碘或氯；m＝1；p＝0；r2，r3独立地选自氢、c1-c4烷基中的一种；b选自0、1、2、3或4；c选自0、1、2或3；
[0014]
或，r'选自羧酸根或磺酸根；n选自0至14之间的任一正整数；y选自氢或钠；m＝0；p＝1；r2，r3独立地选自氢、c1-c4烷基中的一种；b选自0、1、2、3或4；c选自0、1、2或3。
[0015]
进一步，所述带有官能团的聚乙二醇为氨基-聚乙二醇-羧基、氨基-聚乙二醇-巯基、氨基-聚乙二醇-氨基、巯基-聚乙二醇-巯基、巯基-聚乙二醇-羧基中的一种；
[0016]
所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、n，n-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、吡啶、二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种或几种的混合。
[0017]
进一步，所述有机溶剂除去方法为旋转挥发、搅拌挥发、加热挥发中的一种或其组合。
[0018]
进一步，所述热休克蛋白抑制剂为ganetespib(cas:888216-25-9)、tanespimycin(cas:75747-14-7)、auy922(cas:747412-49-3)、kw-2478(cas:819812-04-9)、biib021(cas:848695-25-0)、ver 155008(cas:1134156-31-2)中的任一种或几种的混合；
[0019]
所述热休克蛋白抑制剂的用量为50纳摩尔每升到1毫摩尔每升。
[0020]
本发明还提供了由上述方法制备得到的主动靶向低温光热治疗胶束，该复合物粒径为20-100nm，热休克蛋白抑制剂的包封率为30％-70％。
[0021]
本发明的有益效果在于：本发明中的复合物通过多肽修饰增强了药物对x受体的乳腺癌及高转移性乳腺癌的主动靶向性，可作为肿瘤光热治疗的纳米制剂。
附图说明
[0022]
图1为实验例1所得胶束材料的光照升温图；
[0023]
图2为实验例2所得胶束材料的细胞吞噬结果图；
[0024]
图3为实验例3所得胶束材料的细胞治疗效果。
具体实施方式
[0025]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
在以下实施例中，七甲川苯并花菁染料结构式如下：
[0027][0028]
实施例1
[0029]
按照如下步骤制备主动靶向低温光热治疗胶束：
[0030]
选取r'为甲氧基，n＝7，x为碘的七甲川花菁染料，取100毫克的七甲川花菁染料和100毫克sh-peg-cooh混合在甲醇溶液中，待全部溶解后再加入10微升三乙胺，在室温下搅拌24小时后透析冻干获得产物。
[0031]
将50毫克产物溶解在去离子水中，并加入10毫克1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和5毫克n-羟基丁二酰亚胺，待完全溶解后搅拌4小时。随后加入30毫克多肽x，并在室温下搅拌12小时。之后通过透析后冻干的方法获得产物。
[0032]
将20毫克上述产物溶解在5毫升乙醇中，待溶解完全后再加入1毫克biib021并搅拌溶解。随后将所得到的乙醇溶液注入到10毫升去离子水中，并在水温下搅拌24小时，得到多肽-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂的胶束。
[0033]
实施例2
[0034]
按照如下步骤制备主动靶向低温光热治疗胶束：
[0035]
选取r'为甲氧基，n＝10，x为甲基的七甲川花菁染料，取100毫克的七甲川花菁染料和100毫克sh-peg-cooh混合在甲醇溶液中，待全部溶解后再加入10微升三乙胺，在室温下搅拌24小时后透析冻干获得产物。
[0036]
将30毫克产物溶解在去离子水中，并加入10毫克1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和5毫克n-羟基丁二酰亚胺，待完全溶解后搅拌4小时。随后加入20毫克多肽x，并在室温下搅拌12小时。之后通过透析后冻干的方法获得产物。
[0037]
将20毫克上述产物溶解在5毫升三氯甲烷中，待溶解完全后再加入1毫克auy922并搅拌溶解。随后将所得到的三氯甲烷溶液注入到10毫升去离子水中，并在水温下搅拌24小时，得到多肽-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂的胶束。
[0038]
实施例3
[0039]
按照如下步骤制备主动靶向低温光热治疗胶束：
[0040]
选取r'为羧基，n＝5，x为碘的七甲川花菁染料，取100毫克的七甲川花菁染料和100毫克sh-peg-cooh混合在甲醇溶液中，待全部溶解后再加入10微升三乙胺，在室温下搅拌24小时后透析冻干获得产物。
[0041]
将40毫克产物溶解在去离子水中，并加入10毫克1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和5毫克n-羟基丁二酰亚胺，待完全溶解后搅拌4小时。随后加入50毫克多肽x，并
在室温下搅拌12小时。之后通过透析后冻干的方法获得产物。
[0042]
将20毫克上述产物溶解在5毫升甲醇中，待溶解完全后再加入1毫克ganetespib并搅拌溶解。随后将所得到的甲醇溶液注入到10毫升去离子水中，并在水温下搅拌24小时，得到多肽-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂的胶束。
[0043]
实施例4
[0044]
按照如下步骤制备主动靶向低温光热治疗胶束：
[0045]
选取r'为酯基，n＝8，x为碘的七甲川花菁染料，取100毫克的七甲川花菁染料和100毫克sh-peg-cooh混合在甲醇溶液中，待全部溶解后再加入10微升三乙胺，在室温下搅拌24小时后透析冻干获得产物。
[0046]
将60毫克产物溶解在去离子水中，并加入10毫克1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和5毫克n-羟基丁二酰亚胺，待完全溶解后搅拌4小时。随后加入50毫克多肽x，并在室温下搅拌12小时。之后通过透析后冻干的方法获得产物。
[0047]
将20毫克上述产物溶解在5毫升乙腈中，待溶解完全后再加入1毫克tanespimycin并搅拌溶解。随后将所得到的乙腈溶液注入到10毫升去离子水中，并在水温下搅拌24小时，得到多肽-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂的胶束。
[0048]
实验例1
[0049]
将实施例1所得纳米胶束配置成50微克/毫升的水溶液进行激光照射下产生热的实验测试。
[0050]
所得结果如图1所示。
[0051]
实验例2
[0052]
将实施例1所得纳米胶束材料配置成50微克/毫升的水溶液进行细胞吞噬实验测试。
[0053]
4t1细胞(1
×
105)培养皿中在2ml中过夜生长，然后加入所属的水溶液用于1、2或6小时。然后将细胞用pbs洗涤3次，用细胞刮刀将细胞挂下后离心重悬，随后用用1％甲醛固定15分钟，然后进行流式评估。
[0054]
所得结果如图2所示。
[0055]
实验例3
[0056]
5000个4t1细胞接种于6孔板中37摄氏度，5％co2孵育过夜，分别加入5-80μg/ml实施例1所述的公家邮寄框架材料，共孵育8小时后吸出原先液体并更换不同培养环境或光照后，再孵育24小时后加入10μl 5mg/ml的3-(4，5-二甲基噻唑-2)-2，后再孵育两小时，在550nm测读取吸光度，测定细胞存活率。
[0057]
不同浓度下的细胞存活率率如图3所示。

技术特征：
1.一种主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)取七甲川苯并花菁染料与带有官能团的聚乙二醇在溶剂中加入三乙胺后在室温下反应后透析冻干；(2)取步骤1得到的复合物与多肽通过酰胺键反应进行结合后透析冻干得到多肽-聚乙二醇-七甲川苯并花菁染料复合物；(3)将步骤2得到的复合物溶解于有机溶剂中，并加入热休克蛋白抑制剂，加入水中搅拌后去除有机溶剂得到多肽-聚乙二醇-七甲川苯并花菁染料/热休克蛋白抑制剂胶束。2.根据权利要求1所述主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，其特征在于，所述七甲川苯并花菁染料结构式如下：其中，r'选自氢、甲基、甲氧基、羟基、羧基、酰胺基、磺酸基或酯基；n选自0至14之间的任一正整数；x选自氟、溴、碘或氯；m＝1；p＝0；r2，r3独立地选自氢、c1-c4烷基中的一种；b选自0、1、2、3或4；c选自0、1、2或3；或，r'选自羧酸根或磺酸根；n选自0至14之间的任一正整数；y选自氢或钠；m＝0；p＝1；r2，r3独立地选自氢、c1-c4烷基中的一种；b选自0、1、2、3或4；c选自0、1、2或3。3.根据权利要求1所述主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，其特征在于，所述带有官能团的聚乙二醇为氨基-聚乙二醇-羧基、氨基-聚乙二醇-巯基、氨基-聚乙二醇-氨基、巯基-聚乙二醇-巯基、巯基-聚乙二醇-羧基中的一种；所述溶剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇、丙酮、n，n-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、吡啶、二氯甲烷、三氯甲烷中的任一种或几种的混合。4.根据权利要求1所述主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂除去方法为旋转挥发、搅拌挥发、加热挥发中的一种或其组合。5.根据权利要求1所述主动靶向低温光热治疗胶束的制备方法，其特征在于，所述热休克蛋白抑制剂为ganetespib、tanespimycin、auy922、kw-2478、biib021、ver 155008中的任一种或几种的混合；所述热休克蛋白抑制剂的用量为50纳摩尔每升到1毫摩尔每升。6.由权利要求1-5任一项所述方法制备得到的主动靶向低温光热治疗胶束。7.根据权利要求6所述主动靶向低温光热治疗胶束，其特征在于，粒径为20-100nm，热休克蛋白抑制剂的包封率为30％-70％。

技术总结
本发明公开了一种主动靶向低温光热治疗胶束及其制备方法，属于光热转化材料及其制备领域，其主要结构以多肽偶联的近红外吸光材料，该胶束复合物能够将激光能转化为热能而杀死癌细胞，实现肿瘤靶向低温光热治疗，在肿瘤低温光热治疗方面具有重大意义。低温光热治疗方面具有重大意义。低温光热治疗方面具有重大意义。


技术研发人员：张涛 陈立斌 潘春树 施展 马广容
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2023.08.09
技术公布日：2023/10/15