[发明专利]光控粒径可变纳米机器人及其制备方法和抑制肿瘤的应用有效

专利信息
申请号: 202110240329.5 申请日: 2021-03-04
公开(公告)号: CN112957311B 公开(公告)日: 2022-10-21
发明(设计)人: 罗欢欢;崔文国;陈刚;邓廉夫;张峰;黄成龙 申请(专利权)人: 嘉兴市第二医院
主分类号: A61K9/00 分类号: A61K9/00;A61K47/69;A61K31/704;A61K41/00;A61K47/59;A61K47/60;A61P35/00;B82Y5/00;B82Y40/00;B82Y20/00
代理公司: 成都帝鹏知识产权代理事务所(普通合伙) 51265 代理人: 李华
地址: 314000 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 光控 粒径 可变 纳米 机器人 及其 制备 方法 抑制 肿瘤 应用
【说明书】:

发明提供了一种光控粒径可变纳米机器人及其制备方法和抑制肿瘤的应用。本发明通过上转换纳米颗粒表面的PLGA与光敏剂ICG和载体DOX‑NB‑PEG的交联,构建了一种可在肿瘤表面光控改变粒径的纳米机器人,该机器人具有较好的化学稳定性、粒径可控的结构。在近红外光照射下,其凭借较小粒径靶向到肿瘤部位的机器人可在肿瘤部位自动脱去表面的PEG并发生聚集形成大尺寸的纳米粒子,长期滞留在肿瘤部位缓释阿霉素,增强化疗效果。同时,机器人进一步接收到785nm的激光照射后,除了产生光热和光动力治疗的效果,还能抑制肿瘤血管的生长,最终实现协同治疗。

技术领域

本发明属于纳米技术领域,涉及一种载药纳米机器人,具体涉及一种光控粒径可变纳米机器人及其制备方法和抑制肿瘤的应用。

背景技术

纳米给药系统作为一种良好的载药工具可实现药物到肿瘤部位的靶向运输,由于肿瘤细胞新生内皮细胞的快速生长,其细胞间隙根据不同的细胞类型在200nm~1.2um不等。因此,粒径小于200nm的粒子可以通过血管壁进入组织间隙,实现肿瘤的靶向治疗,降低药物的副作用。但是,有研究表明,纳米粒的尺寸大小与细胞的胞吐呈负相关,即这类靶向性好的小粒径的粒子也更容易被代谢到体外,降低药物在肿瘤部位的滞留时间,一定程度上降低药物的作用效果;而尺寸大的粒径更容易滞留在肿瘤部位。尽管纳米药物凭借其较好的靶向性在肿瘤的靶向治疗中展现出巨大的希望,但是纳米药物在肿瘤部位的滞留时间短的问题仍有待解决。因此,如何对纳米载体进行功能化,使其能灵活调控纳米粒的尺寸,既能凭借较小的粒径靶向肿瘤部位,又能在肿瘤部位原位增大粒径而延长滞留时间,这对增强肿瘤的治疗效果非常关键。

功能化的纳米载体能在接收外界环境因素刺激时发生响应性变化,使其结构功能发生转变。许多高分子聚合物在设计初就在结构中引入相关功能性基团结构,这些结构遇到相应的环境刺激就会发生水解、断裂或者膨胀等变化,进一步引发纳米结构的转变。而环境因素主要分成内源性因素和外源性因素。基于肿瘤微环境的内源性因素主要是pH、GSH水平以及ROS水平等,例如基于硒醚、硫缩酮、硼酸酯基等结构的聚合物对ROS水平敏感,受到ROS刺激后会发生响应性相转变从而改变其结构功能;基于二硫键的聚合物遇上高GSH的肿瘤微环境会发生还原反应生成巯基;基于腙键、半缩醛、乙烯醚等结构的聚合物在酸刺激下会发生断裂,从而快速释放药物。外源性因素主要是温度、光等因素,而大部分光响应性的材料比如偶氮苯类、硝基苯类、螺吡喃类和二芳基烯类等主要是对紫外光敏感。但是紫外光的组织穿透力太差,转化和应用具有极大的局限性。

在上述策略中,通过光刺激诱导聚合物发生反应从而改变其结构具有极大的吸引力,因为其可以在时间和空间上得到很好的控制。上转换发光材料是指材料经波长长、能量低的光激发后能发射出波长短、频率高的光。它主要由基质材料、敏化剂和激活剂三部分组成,基质材料作为主体材料主要提供一个晶体位点,激活剂通常是发光中心,而敏化剂是将吸收的能量以共振能量的形式传递给激活剂。虽然理论上很多稀土材料都能实现上转换,但实际上只有少数的基质材料与掺杂剂结合才能实现有效的上转换发光,例如硫化物、氧化物、氟化物等,其中氟化物凭借较高的化学稳定性和较低的声子能在基质材料中脱颖而出;镧系元素如Tm3+、Er3+、Ho3+等凭借优异的阶梯状排列的能级结构是激活剂的不二选择,极大促进光子的吸收和能量的转移。但激活剂的浓度过高会诱导产生交叉弛豫导致上转换发光的淬灭,如何更好地利用上转换发光材料来提升紫外光的穿透性是需要解决的问题。

因此,如何基于功能化的纳米载体来设计一种纳米载药光控机器人体系,使其能随着周围环境的改变而发生结构上的变化,同时能解决紫外光穿透性弱的难点,成为纳米载药领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述技术问题,而提供一种光控粒径可变纳米机器人及其制备方法和抑制肿瘤的应用。本发明提供了一种采用近红外光调控纳米粒径的纳米颗粒机器人,其能随着周围环境的改变而发生结构上的变化,同时很好解决了紫外光穿透性弱的难点,该纳米颗粒机器人在骨肉瘤靶向协同治疗中展现出有效的治疗效果,为肿瘤的靶向协同治疗提供了一个有效的策略。

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