[发明专利]载药TAT-CS修饰碳纳米管及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于生物材料、肿瘤治疗领域，具体涉及一种基于TAT-CS修饰碳纳米管的化疗 联合热疗的肿瘤杀伤方法及应用。

背景技术

过去十几年里，尽管肿瘤三大主要治疗手段：手术、放疗和化疗的治疗方法不断进步， 但是癌症患者的治愈率仍然较低，并且这些传统治疗方法也存在着诸多问题，尤其是手术、 放化疗对中晚期恶性肿瘤的疗效还是很不乐观，避免不了癌细胞的转移和复发，并且通常会 严重降低患者的免疫力，形成恶性循环。因此，在对传统治疗方法不断完善的同时，研究者 也在不断寻求新的有效的治疗方法或打破传统单一性治疗的局限而采用综合治疗措施，如化 疗联合放疗，化疗联合热疗及肿瘤免疫治疗等等。尤其是肿瘤中心部分的肿瘤细胞处于缺氧 状态，对放射线不敏感，放疗后不能完全被杀灭，而热疗对于这种类型的肿瘤细胞作用却特 别强，可以弥补放疗或化疗的不足，联和应用提高疗效。

利用纳米技术将药物分子与载体材料组装，可解决药物的难溶性问题，提高药物在体内 的循环时间，实现药物靶向递送，并可利用载体材料的光、热、pH等敏感特性，实现药物的 可控释放，改善药物的功效。因此，使用有效的载体系统转运化疗药物是一种可行的靶向治 疗手段，而碳纳米管在构建新型肿瘤靶向治疗体系方面，显示出了极大的应用潜能。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种载药TAT-CS修饰碳纳米管及其制备方 法和应用，克服现有技术中肿瘤治疗化疗药物的使用量大，效果不理想的问题。

本发明的技术方案是：一种载药TAT-CS修饰碳纳米管，由抗肿瘤药物和TAT-CS修饰多 壁碳纳米管组成，其中所述TAT为HIV的TAT片段，CS为壳聚糖。

一种载药TAT-CS修饰碳纳米管的制备方法，将多壁碳纳米管(MWCNTs)溶解在超纯 水中，超声分散均匀后，加入抗癌药物，质量比抗癌药物：碳纳米管＝3:1～4:1，室温震荡过 夜，加入TAT-CS溶液，质量比TAT-CS：碳纳米管＝4:1，室温震荡，透析，制备TAT-CS修 饰的载药碳纳米管。

所述TAT-CS(TAT多肽修饰壳聚糖共聚物)溶液按如下方法合成：TAT多肽具体氨基酸 序列为“N”-CYGRKKRRQRRR-“C”，在双官能偶联剂3-(2-吡啶二巯基)丙酸N-羟基琥珀 酰亚胺酯(SPDP)的作用下，将多肽上的半胱氨酸(-Cys)与低分子量壳聚糖(5000-8000) 上的游离氨基(-NH2)共价交联。

所述多壁碳纳米管为原始多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管或羟基化多壁碳纳米管， 多壁碳纳米管的直径<8nm，长度为0.5-2μm。

所述抗癌药物为阿霉素、紫杉醇、羟基喜树碱、甲胺喋呤或铂类抗癌药。

所述透析采用透析袋，在PH＝7.4的缓冲液中透析。

所述超声条件为功率60-70W，处理时间20-30min。

一种载药TAT-CS修饰碳纳米管在化疗联合热疗的肿瘤杀伤中的应用，化学药物的化疗 作用和碳纳米管的光热治疗作用结合治疗肿瘤。

将制得的载药碳纳米管局部注射于荷瘤鼠肿瘤内，0.05-0.2mgDOX/鼠，通过808nm激光 照射肿瘤部位，功率为0.5-1W/cm²,照射时间为2-8分钟。

所述肿瘤包括肝癌、乳腺癌、前列腺癌或胰腺癌。

本发明的有益效果为：本发明所采用的壳聚糖是一类具有较好水溶性、生物相容性和生 物可降解性的天然高分子多糖类化合物，其具有良好的成膜性、吸附性，透气性和渗透性， 可以通过表面吸附作用修饰碳纳米管，在有效提高碳纳米管分散性的同时，还能够降低碳纳 米管在正常细胞中的细胞毒性。

本发明通过非共价修饰的方法将水溶性药物和TAT修饰的壳聚糖吸附于多壁碳纳米管的 表面，实现了碳纳米管的修饰及药物的负载，既避免了共价连接可能对抗肿瘤药物功能的影 响，也防止了对碳纳米管表面结构的破坏从而影响其光致热效应。

本发明通过实验验证了一种载药TAT-CS修饰碳纳米管的化疗联合热疗的肿瘤杀伤的应 用，通过释放药物化疗和碳管热疗能够有效对肿瘤细胞起到杀伤作用，治疗肿瘤范围包括肝 癌、乳腺癌、前列腺癌及胰腺癌等。该研究对降低化疗药物的使用及寻找更有效的肿瘤联合 治疗措施具有重要意义。

附图说明