一种磁靶向纳米钻石药物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种磁靶向纳米钻石药物及其制备方法和应用。即将羧基化的磁性Fe3O4和纳米钻石(ND)在偶联剂聚赖氨酸(PLL)的作用下，形成磁纳米钻石复合材料(Fe3O4‑PLL‑ND)；然后物理吸附抗癌药物阿霉素(DOX)，得到磁靶向纳米钻石药物(Fe3O4‑PLL‑ND‑DOX)；在外加磁场作用下，将该磁靶向药物与人宫颈癌(HeLa)细胞作用，表明其能靶向抑制肿瘤增长，以荷瘤小鼠为模型，研究其在体内的磁靶向效应，表明其能靶向定位到肿瘤部位。该磁靶向纳米钻石药物可在制备磁靶向抗肿瘤药物中应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及靶向纳米药物，具体涉及一种纳米钻石表面修饰后负载磁性四氧化三铁和化疗药物阿霉素的磁靶向纳米钻石药物及其制备方法，以及该药物在制备抗肿瘤药物中的应用。
技术介绍
如今，癌症已成为人类健康的第二大杀手，其仅次于心血管疾病。恶性肿瘤的生存率很低，其中最主要的原因是肿瘤患者发现病情时已是中、晚期，错过了手术和放、化疗的最佳治愈时间。除此之外，传统的化疗药物缺乏药理单一性，对正常组织细胞毒副作用很大，这也是导致癌症治疗效率低的主要原因。由此可见，提高肿瘤治疗效果的有效途径是早期诊断，靶向治疗。近年来大多关注都放在碳基纳米材料上，如碳纳米管，量子点等。但是,这些纳米材料生物相容性差和具有低毒性，严重影响了其作为载药载体。其纳米钻石因其优异的光化学性质、良好的生物相容性、低毒性和表面易被修饰等特点引起了公众的关注。此外磁性四氧化三铁纳米颗粒也由于其对人体的低毒性即可以通过正常的铁代谢生化途径被细胞再利用或循环和突出的磁性即可作为磁靶向，且易于修饰特点，成为新型材料研究的热点。鉴于此，我们将纳米钻石作为载体，将其表面修饰后负载磁性Fe3O4纳米粒子和阿霉素后，形成一种磁靶向纳米钻石药物体系，并研究其在外加磁场作用下，在体外对肿瘤细胞活性、凋亡等的影响和在体内的磁靶向抑制肿瘤效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁靶向纳米钻石药物及其制备方法，以及该药物在制备抗肿瘤药物中的应用。本专利技术提供的一种纳米钻石表面修饰负载磁性Fe3O4纳米粒子和阿霉素的复合药物的制备方法，包括如下步骤：(1)按n(Fe2+):n(Fe3+)＝1:2的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合溶液中，加入物质的量为0.1-1倍的n(Fe2+)的二水合柠檬酸钠溶液；在剧烈搅拌下，用0.1MNaOH调节溶液pH＝11，并持续搅拌30min；然后将混合溶液在80℃油浴中反应2h，沉淀用去离子水洗涤到中性，然后干燥得到羧基化的磁性Fe3O4纳米颗粒；(2)将干燥的羧基化的磁性Fe3O4颗粒，按每1mg羧基化的磁性Fe3O4颗粒加入1-1.5mL浓度为0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的磁性Fe3O4颗粒中加入8mgEDC与12mgNHS，室温搅拌反应6h，再加入420μl(1mg/ml)聚赖氨酸(PLL)溶液，剧烈搅拌反应6h,用去离子水洗涤若干次，至上清液无色为止，干燥得到磁性Fe3O4-PLL纳米颗粒；(3)称取干燥的羧基化的纳米钻石ND，按每1mg羧基化的纳米钻石加入1-1.5mL浓度为0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的纳米钻石中加入0.2mgEDC与0.3mgNHS，室温搅拌反应6h，然后以15000rpm离心5min，弃去上清液，得到活化羧基的纳米钻石沉淀物；(4)称取干燥的磁性Fe3O4-PLL纳米颗粒，按每1mg磁性Fe3O4-PLL纳米颗粒，加入1-1.5mL的PBS(pH7.4)溶液，超声分散，接着按Fe3O4-PLL与ND质量比为1:1-9加入活化好的ND，剧烈搅拌反应6h；用去离子水洗涤3次，干燥，得到磁性Fe3O4-PLL-ND纳米颗粒；(5)称取干燥的磁性Fe3O4-PLL-ND纳米颗粒,按每1mg磁性Fe3O4-PLL-ND纳米颗粒加入1-1.5mLBBS(pH8.0)溶液，超声分散，接着按每1mg磁性Fe3O4-PLL-ND加入100μgDOX，室温摇匀反应3h，然后以15000rpm离心5min，用BBS洗至上清液无色，得到磁靶向纳米钻石药物Fe3O4-PLL-ND-DOX。所述步骤(1)中Na3Cit.2H2O的加入量为n(Fe2+)的0.1倍。所述步骤(4)中Fe3O4-PLL与ND质量比为1:1。与现有技术相比本专利技术的有益效果：本专利技术制得的纳米复合药物体系集磁性与荧光于一体，既具有磁靶向性，在体内外又易于检测。在体外，通过与人宫颈癌细胞(HeLa)作用，表明磁性纳米钻石载体Fe3O4-PLL-ND具有生物相容性；在外加磁场作用下，将Fe3O4-PLL-ND-DOX经流式细胞仪检测细胞凋亡实验表明，其药效强于单独阿霉素DOX；在体内，通过活体成像仪检测，Fe3O4-PLL-ND-DOX药物具有磁靶向性。附图说明图1用X射线衍射仪测得磁靶向纳米钻石药物载体的XRD图A：Fe3O4B：Fe3O4-PLLC:Fe3O4-PLL-NDD：ND图2用磁共振强度计测得磁靶向纳米钻石药物载体的VSM图A：Fe3O4B：Fe3O4-PLLC:Fe3O4-PLL-NDD：ND图3不同pH环境下Fe3O4-PLL-ND-DOX的体外释药曲线图4Fe3O4-PLL-ND-DOX与对照作用于细胞48h的细胞形态图A：空白对照组B：Fe3O4-PLL-ND组C：DOX组D：Fe3O4-PLL-ND-DOX组E：Fe3O4-PLL-ND-DOX+Magnet组图5各实验组不同处理时间对细胞凋亡影响的柱状图图6Fe3O4-PLL-ND-DOX体内实验图及注射药0h、3h、7h、24h活体成像图图7Fe3O4-PLL-ND-DOX对小鼠各器官及肿瘤的荧光强度对比图图8Fe3O4-PLL-ND-DOX对小鼠各器官及肿瘤的平均荧光强度柱形图具体实施方式以下为实施例中使用的材料FeCl2.4H2O(Mw＝198.71,AladdinChemistryCo.Ltd)FeCl3.6H2O(Mw＝270.29,AladdinChemistryCo.Ltd)纳米钻石(ND，元素六，直径大约140nm,Ireland)阿霉素(DOX,分子量543.52，山西普德药业有限公司)实施例1：(1)磁性Fe3O4纳米颗粒的制备准确称取0.1987gFeCl2.4H2O和0.5406gFeCl3.6H2O，溶于100ml去离子水中，加入1.0ml0.1M的柠檬酸钠溶液混合均匀，剧烈搅拌下用0.1MNaOH调节溶液，使其pH＝11，并持续搅拌30min，然后将混合溶液在80℃油浴中反应2h，得到沉淀,抽滤后，用去离子水洗涤5次后，真空干燥备用。(2)磁性Fe3O4-PLL纳米颗粒的制备准确称取磁性3mgFe3O4溶于3mlMES(0.1M)pH5.8缓冲溶液中，超声分散；称10mgNHS，9mgEDC加入上述溶液中，超声分散30min，加入420ul(1μg/μl)PLL，摇匀反应6h,用去离子水洗涤3次，真空干燥备用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁靶向纳米钻石药物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)按n(Fe2+):n(Fe3+)＝1:2的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合溶液中，加入物质的量为0.1‑1倍的n(Fe2+)的二水合柠檬酸钠溶液；在剧烈搅拌下，用0.1M NaOH调节溶液pH＝11，并持续搅拌30min；然后将混合溶液在80℃油浴中反应2h，沉淀用去离子水洗涤到中性，然后干燥得到羧基化的磁性Fe3O4纳米颗粒；(2)将干燥的羧基化的磁性Fe3O4颗粒，按每1mg羧基化的磁性Fe3O4颗粒加入1‑1.5mL浓度为0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的磁性Fe3O4颗粒中加入8mg EDC与12mg NHS，室温搅拌反应6h，再加入420μl浓度为1mg/ml的聚赖氨酸溶液，剧烈搅拌反应6h,用去离子水洗涤若干次，至上清液无色为止，干燥得到磁性Fe3O4‑PLL纳米颗粒；(3)称取干燥的羧基化的纳米钻石ND，按每1mg羧基化的纳米钻石加入1‑1.5mL浓度为0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的纳米钻石中加入0.2mg EDC与0.3mg NHS，室温搅拌反应6h，然后以15000rpm离心5min，弃去上清液，得到活化羧基的纳米钻石沉淀物；(4)称取干燥的磁性Fe3O4‑PLL纳米颗粒，按每1mg磁性Fe3O4‑PLL纳米颗粒，加入1‑1.5mL的pH 7.4的PBS溶液，超声分散，接着按Fe3O4‑PLL与ND质量比为1:1‑9加入活化好的ND，剧烈搅拌反应6h；用去离子水洗涤3次，干燥，得到磁性Fe3O4‑PLL‑ND纳米颗粒；(5)称取干燥的磁性Fe3O4‑PLL‑ND纳米颗粒,按每1mg磁性Fe3O4‑PLL‑ND纳米颗粒加入1‑1.5mL的pH 8.0的BBS溶液，超声分散，接着按每1mg磁性Fe3O4‑PLL‑ND加入100μg DOX，室温摇匀反应3h，然后以15000rpm离心5min，用BBS洗至上清液无色，得到磁靶向纳米钻石药物Fe3O4‑PLL‑ND‑DOX。...

【技术特征摘要】
1.一种磁靶向纳米钻石药物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按n(Fe2+):n(Fe3+)＝1:2的FeCl2·4H2O和FeCl3·6H2O混合溶液中，加入物质的量为
0.1-1倍的n(Fe2+)的二水合柠檬酸钠溶液；在剧烈搅拌下，用0.1MNaOH调节溶液pH＝11，并
持续搅拌30min；然后将混合溶液在80℃油浴中反应2h，沉淀用去离子水洗涤到中性，然后
干燥得到羧基化的磁性Fe3O4纳米颗粒；
(2)将干燥的羧基化的磁性Fe3O4颗粒，按每1mg羧基化的磁性Fe3O4颗粒加入1-1.5mL浓
度为0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的磁性
Fe3O4颗粒中加入8mgEDC与12mgNHS，室温搅拌反应6h，再加入420μl浓度为1mg/ml的聚赖
氨酸溶液，剧烈搅拌反应6h,用去离子水洗涤若干次，至上清液无色为止，干燥得到磁性
Fe3O4-PLL纳米颗粒；
(3)称取干燥的羧基化的纳米钻石ND，按每1mg羧基化的纳米钻石加入1-1.5mL浓度为
0.1M、pH5.8的MES缓冲溶液中，超声分散30min形成悬浊液，再按每1mg羧基化的纳米钻石中
加入0.2mgEDC与0.3mgNHS，室温搅拌反应6h，然后以15000rpm离心5mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英奇，赵文静，王志琴，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：山西;14