[发明专利]单一近红外光激发自携氧型纳米制剂的制备方法及肿瘤光学治疗药物制备中的应用

说明书

本发明公开了一种单一近红外光激发自携氧型纳米制剂的制备方法并探讨该纳米制剂在肿瘤光学治疗中的应用，涉及生物医药应用领域。光学治疗由于操作方便、无侵入性、局部选择性、耐药性小、副作用小等特点而受到广泛关注。然而，单一光学疗法(光动力或光热治疗)治疗效率不理想，特别是光动力治疗具有明显的肿瘤组织氧浓度依赖性，治疗效率受到限制。本发明选择蒽内过氧化物为自携氧型光敏剂并与光热制剂金纳米笼结合，利用水溶性高分子对金纳米笼进行修饰，形成水溶性复合纳米制剂，经近红外光(808nm)照射后表现出光动力和光热活性。因此，本发明在新型抗肿瘤药物制备领域具有重要的实用前景和社会价值。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种以金纳米笼为光热制剂，蒽内过氧化物为自携氧型光敏剂的复合纳米制剂的制备方法并考察其作为抗肿瘤纳米制剂在肿瘤光动力/光热联合治疗中的应用。

背景技术

目前，恶性肿瘤已经成为威胁人类健康和导致人类死亡的最严重疾病之一。与手术、放疗、化疗等传统肿瘤治疗手段相比，光学治疗由于具有操作方便、无侵入性、局部选择性、耐药性小、副作用小等特点而受到广泛关注。其中，光动力治疗(photodynamictherapy,PDT)和光热治疗(photothermaltherapy,PTT)是两种典型的光学治疗手段。光动力治疗的基本原理是肿瘤组织选择性地摄取光敏剂，并储存其内，随后，在适当波长光局部照射后，光敏剂被激活，产生光敏反应，此过程中被激发的光敏剂会发生光动力学反应，从基态跃迁至激发态，在历经一个短暂的单重激发态后转变为存在期相对较长的三重激发态，当光敏剂由三重激发态返回基态的过程中将能量传递给组织中的氧分子，使其产生多种活性氧簇(ReactiveOxygenSpecies，ROS，包括单线态氧、氧自由基、羟自由基等)，进而对细胞内的蛋白质、核酸以及脂类等生物大分子产生破坏作用，使细胞结构和功能受到严重影响，从而导致肿瘤细胞凋亡和(或)死亡，起到治疗的作用。所以该过程具有明显的氧分子浓度依赖性，然而，乏氧却是肿瘤的一个显著特征，因此PDT的治疗效率会明显降低。光热治疗则是利用特定波长的光源照射病灶部位并激发光热制剂发生光化学反应，进而在病灶部位产生局部高温来诱导癌细胞凋亡或坏死。与PDT相比，PTT没有对环境中氧分子浓度的依赖性，然而PTT需要较高的光热制剂浓度和较高的激光强度激发，此外，PTT治疗过程中容易产生热休克蛋白导致治疗效率较低且容易复发。因此，为了克服上述氧分子浓度依赖性及单一光学治疗效率低下的问题，开发具有自携氧的PDT/PTT协同治疗体系具有重要意义。

发明内容

本发明目的是解决现有光学治疗技术中光动力治疗对肿瘤组织氧浓度依赖性大，光热治疗易复发以及单一光学疗法治疗效率低的问题，开发一种以金纳米笼为光热制剂并负载蒽内过氧化物作为自携氧型光敏复合纳米制剂的制备方法及在肿瘤光学治疗药物制备中的应用。该纳米制剂经单一近红外光(808nm)照射后，金纳米笼将光能转换为热能导致局部温度升高，进而诱导蒽内过氧化物释放活性氧来实现多肿瘤的光热/光动力联合治疗。本发明克服了单一光学疗法治疗效率低以及光热/光动力联合治疗需多光源激发、操作复杂的问题，进而提高了肿瘤治疗效率。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案：

一种单一波长近红外光激发自携氧型有机/无机复合纳米制剂的制备方法，具体步骤如下：

1)光热制剂的确定

本发明选择金纳米笼作为光热制剂。金作为一种稀有的贵金属，由于其具有显著的光学特性在催化、电子通讯及医疗诊断等领域发挥着重要的作用。其中，金纳米笼作为一类新的纳米结构，其优势是可控地合成不同的尺寸且易于修饰。此外，其具有空心的内部结构和多孔的壁，可以将药物装载到其内部。此外，所述光热制剂还可以用硫化铜或金纳米棒替换。

2)自携氧型光敏剂的确定

所述自携氧型光敏剂包括蒽内过氧化物衍生物EPO，还包括以蒽内过氧化物为母核经修饰变形后具有经加热会释放活性氧的蒽内过氧化物衍生物(如：蒽内过氧化物、9,10-二苯基蒽内过氧化物等)。