[发明专利]一种磁控释药系统

说明书

本发明涉及本申请披露了一种磁控释药系统，包括程序化磁场发生装置和磁控纳米药物，所述程序化磁场发生装置用于产生程序化的外加磁场；以及所述磁控纳米药物响应于所述程序化的外加磁场，程序化地实现所述药物在肿瘤深部的扩散以及所述药物在肿瘤细胞内的释放。

技术领域

本发明涉及到一种纳米药物递送系统，具体是指一种磁控释药系统。

背景技术

目前纳米药物在肿瘤治疗中存在肿瘤组织内难以渗透的难题，针对这一难题，已有研究主要是通过血管破裂、血管正常化和调节肿瘤细胞外间质等方式改善肿瘤微环境，以及通过优化纳米颗粒的尺寸、表面和电荷等以及利用蛋白多肽、配体靶分子等方法(JainR.K.,Nat Rev Drug Discov,2011,10:417-427；Li Y.,ACS Nano,2016,11(1):416-429；Tang L.T.,PNAS,2014,111(43):15344-15349.)提高纳米药物在肿瘤内的渗透。然而，这些策略中纳米药物跨越肿瘤致密间质结构进入深部肿瘤细胞依然是依靠被动扩散方式。

此外，上述策略常常受到复杂的肿瘤微环境和级联传递阻碍的限制。一方面，虽然通过调节血管或肿瘤细胞外间质可以改变肿瘤微环境，使纳米颗粒更好的分布和扩散，但上述改变可能破坏或影响肿瘤微环境，最终阻碍二次治疗，甚至导致肿瘤转移。另一方面，肿瘤异质性的存在使其仅能在少数的肿瘤类型中起效，并且其是否影响或破坏其他的药物递送过程还需进一步评估。

通过能量驱动的胞吞转运方式可实现瘤内主动渗透和药物递送，显著改善了药物的瘤内分布。微米尺度的氧化铁组装体可以在磁场驱动下迁移到肿瘤深部。例如，通过外磁场诱导趋磁细菌产生的磁力导向作用可将药物有效递送到肿瘤乏氧区。然而，瘤内渗透并不是递送的终点，还需将药物在其靶部位及时、足量的释放，内化的纳米药物还需从溶酶体中逃逸出来，并将所携带的药物以游离药物形式释放到细胞浆内，最后细胞质中的药物在细胞核等作用靶部位高浓度富集才能发挥药效，有效杀死细胞。

目前的纳米载药递送系统在细胞内的药物释放主要是通过设计基于肿瘤细胞微环境的差异以及外部能量介导的刺激响应型释放。然而，目前的刺激响应型释药体系无法解决瘤内有效渗透的问题。

发明内容

本发明要解决的是以上技术问题，提供一种供程序化磁控纳米药物递送系统，通过该系统对程序化外加磁场的响应，实现药物在瘤内的主动渗透和在细胞内的快速释放。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种磁控释药系统，包括程序化磁场发生装置和磁控纳米药物，其特征在于：

所述程序化磁场发生装置用于产生程序化的外加磁场；以及

所述磁控纳米药物响应于所述程序化的外加磁场，程序化地实现所述磁控纳米药物在肿瘤深部的扩散以及所述磁控纳米药物在肿瘤细胞内的释放。

进一步的，所述程序化的外加磁场包括：按时间顺序依次产生的低频梯度磁场和中频交变磁场；

所述程序化磁场发生装置包括，第一磁场发生单元和第二磁场发生单元，所述第一磁场发生单元用于产生所述低频梯度磁场；所述第二磁场发生单元用于产生所述中频交变磁场。

进一步的，响应于所述低频梯度磁场，所述磁控纳米药物在肿瘤深部均匀扩散；响应于所述中频交变磁场，所述磁控纳米药物在肿瘤细胞内快速释放。

进一步的，所述磁控纳米药物为磁性纳米载药颗粒，其包括磁性纳米颗粒和药物。

进一步的，响应于所述外加磁场，所述磁性纳米载药颗粒产生磁力效应，导致所述磁性纳米载药颗粒扩散能力的明显增强，从而实现其在肿瘤深部的均匀分布，其中，所述外加磁场为所述低频梯度磁场。

进一步的，响应于所述外加磁场，所述磁性纳米载药颗粒产生磁热效应导致所述药物在肿瘤细胞内快速释放，其中，所述外加磁场为所述中频交变磁场，所述药物在肿瘤细胞内快速释放实现杀死所述肿瘤细胞的同时降低所述药物的使用量。

进一步的，所述磁性纳米颗粒具有达到第一阈值的饱和磁化强度，使其能够响应于所述低频梯度磁场产生足够大的磁力效应，以实现所述磁控纳米药物在肿瘤深部的均匀分布。