[发明专利]具有pH和近红外光响应药物释放的复合纤维及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种pH和近红外光响应药物释放的复合纤维及其制备方法与应用，复合纤维由聚ε‑己内酯PCL和明胶电纺制成的PG纳米纤维和负载在PG纳米纤维上的载药聚多巴胺纳米颗粒组成。所述载药聚多巴胺纳米颗粒的直径为50‑80nm。其中制备方法包含PCL明胶电纺纤维的合成制备，聚多巴胺纳米颗粒制备，化疗药物阿霉素与聚多巴胺纳米颗粒的结合，结合后的纳米颗粒在PCL明胶电纺纤维上加载。本发明的复合纤维合成方法简单，易于大规模制备。化疗药物加载量高，且具有pH响应和近红外光响应的药物释放，近红外光照射下的光热治疗，实现光热化疗的协同治疗，以期达到更好的肿瘤治疗效果。

技术领域

本发明属于生物纳米材料领域，涉及一种具有pH和近红外光响应药物释放的复合纤维及其制备方法与应用。具体地说，本发明涉及具有光热治疗和化疗功能，可以实现对肿瘤的光热治疗化疗协同的纳米治疗平台的制备和应用性能评价。

背景技术

肿瘤是世界上发病率和死亡率最高的疾病之一。在过去的几十年中，全球肿瘤的发病率和死亡率一直在上升。虽然常规手术切除适用于一部分肿瘤患者，但手术后高复发率仍然广泛存在。化疗、放疗是无法手术的肿瘤患者的治疗选择，但由于全身性副作用和多药耐药性等局限性，用于无法切除的肿瘤患者的化疗和放疗对患者的生存无法带来满意的结局。目前仍然缺乏有效的治疗肿瘤的方法。高效低毒性的基于纳米材料的诊疗平台已经成为生物技术领域治疗肿瘤的热点问题。

其中基于纳米材料的局部药物传输体系在肿瘤治疗中具有潜在价值。与系统性药物传输体系相比，局部药物传输体系直接作用于肿瘤部位，可以在肿瘤部位长时间保持高治疗浓度，同时减少血液循环中药物浓度，从而避免正常组织和器官的不良反应。目前已经探究了各种形式的局部药物传输体系，如水凝胶、纤维膜等。其中纳米纤维具有高表面积，类似细胞外基质样微结构，孔隙率高，在肿瘤治疗中具有很高的潜在应用价值。聚ε-己内酯(PCL)具有很高的机械强度。明胶来源于胶原蛋白，是天然细胞外基质主要成分，有良好的亲水性和生物相容性，并且可生物降解。PCL和明胶可以实现复合支架功能，使支架具有良好的细胞粘附性，并具有良好的机械强度。

利用细胞毒性药物的化疗是肿瘤治疗的主要方法。但是化疗单独使用时，化疗可能导致耐药，而高剂量会诱发相当大的副作用。光热疗法是一种新兴的具有高效抑制肿瘤的方法，具备微创性，可控性，特异性。具体而言，通过激光辐照光热剂产生的高温能够导致肿瘤细胞直接凋亡或坏死。温和的高温(40.5℃～43℃)可能会促进化疗药物的细胞毒性，并通过增加血流速度和血管通透性促进药物吸收。因此，化疗和光热治疗的结合可能是增强肿瘤治疗的一种高效方法。

通常，近红外照明由于其深层组织穿透而被认为是光热治疗的合适光源，其电磁能通过光吸收剂转化为热量。聚多巴胺(PDA)纳米颗粒可以吸收近红外光，具有出色的光热转化效率，并且可以大量制备。另外，PDA在生理环境中表现出良好的生物相容性和一定的生物降解性，从而使其具有广泛的生物医学应用。

本发明中，制备了由PCL明胶纳米纤维和PDA纳米颗粒组成的多功能纳米纤维，该纳米纤维中PDA纳米颗粒装有化疗药物阿霉素，并组装在PCL明胶纳米纤维表面。复合纳米纤维具有出色的光热性能，响应pH和近红外光辐射而控制化疗药物释放。实现肿瘤中的光热治疗化疗协同治疗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有pH和近红外光响应药物释放的复合纤维及其制备方法与应用。化疗药物响应pH和近红外光响应可控，化疗和光热治疗协同，具有更加高效的肿瘤治疗作用，避免单一功能治疗引起的缺陷。