System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于聚合物囊泡的双驱动纳米马达的制备及应用制造技术_技高网
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一种基于聚合物囊泡的双驱动纳米马达的制备及应用制造技术

技术编号:43285037 阅读:13 留言:0更新日期:2024-11-12 16:07
本发明专利技术涉及一种基于聚合物囊泡的双驱动纳米马达的制备及应用,所述纳米马达为负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡,或细胞膜包覆的负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡。本发明专利技术方法制备过程简单,产物易于纯化分离,具有良好的转化前景;整合了癌细胞膜、二氧化铈纳米颗粒及金纳米颗粒的碗状聚合物囊泡可作为纳米马达,由H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;/激光双驱动,实现运动增强的肿瘤光热治疗并缓解光热对表层皮肤的损伤,为促进纳米药物在肿瘤中的扩散以实现更高效的肿瘤治疗提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医药领域,特别涉及一种基于聚合物囊泡的双驱动纳米马达的制备及应用


技术介绍

1、复杂的肿瘤微环境(tumor microenvironment,tme)往往会阻拦“无动力”纳米药物在肿瘤中的扩散渗透,进而影响治疗效果。近年来,可将外部能量或化学信号转化为机械动能的纳米马达因具有自主运动能力,已成为最有潜力的抗肿瘤纳米平台之一。多种纳米马达,包括光驱动纳米马达(brongersma et al.nat.nanotechnol.,2015,10(1),25-34)、气泡驱动纳米马达(liu et al.j.am.chem.soc.,2022,144(9),3892-3901)及葡萄糖辅助双金属纳米马达等(kwon et al.angew.chem.,int.ed.,2021,60(32),17579-17586)被设计开发。其中,可将激光的能量转化为热量,并进一步由热泳动驱动的纳米马达因具有良好的运动表现,已被应用于细胞内药物递送及组织穿透(zhang et al.sci.robot.,2022,7,eabo4160)。考虑到金(au)的光热特性,将不同形态的au与纳米载体结合可以构建热泳动纳米马达(shao et al.j.am.chem.soc.,2022,144(25),11246-11252)。然而,这些纳米马达中au的尺寸大多数都大于10nm,这不利于最大化au的光热转化效率。此外,尺寸较小的au更易实现在纳米马达上的可控空间分布。

2、各向异性的碗状聚合物囊泡(bowl-shape polymersomes,因其形貌类似口形红细胞又可称为stomatocytes)具有不对称的流线型结构,可以在外部刺激的推动下进行定向运动,是一种理想的纳米马达基底平台(pijpers et al.nano lett.,2020,20(6),4472-4480)。有研究表明,表面涂覆了au的stomatocytes(au-stomatocytes)可以利用au的光热特性,在激光照射下进行定向的热泳动(wang et al.nat.commun.,2024,15,4878)。但这种au-stomatocytes在肿瘤治疗中的潜力并未被完全开发。通过激光照射激活au-stomatocytes中au的光热特性,不仅可以对肿瘤直接进行光热治疗(photothermaltherapy,ptt),还可以通过热泳动改善au-stomatocytes在肿瘤中的分布,从而增强ptt的疗效。此外,除了表面涂覆纳米颗粒,stomatocytes的内部空腔并未被充分利用,从而限制了stomatocytes的治疗应用范围。

3、在对肿瘤进行ptt时,局部激光照射引起的高温会使大多数肿瘤细胞坏死,而坏死的细胞会诱发炎症反应并引发细胞因子风暴,使光照区域皮肤严重损伤并使肿瘤易复发转移(boopathi et al.int.j.mol.sci.,2021,22(18),10126)。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于聚合物囊泡的双驱动纳米马达的制备及应用。本专利技术利用具有不对称结构的碗状聚合物囊泡stomatocytes同时负载二氧化铈纳米颗粒及金纳米颗粒而构建的双驱动纳米马达,可由h2o2/激光两种方式驱动,从而通过自主运动深入肿瘤内部进行ptt并缓解ptt后的皮肤损伤,实现肿瘤的有效治疗。

2、本专利技术提供一种纳米马达复合材料,所述纳米马达为负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡,或细胞膜包覆的负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡。

3、优选地,所述聚合物囊泡为碗状聚合物囊泡;所述细胞膜为小鼠乳腺癌4t1细胞的细胞膜。

4、本专利技术提供一种纳米马达复合材料的制备方法,包括:

5、(1)将共聚物peg22-pdlla95、peg44-pdlla95、有机溶剂混匀,然后滴加入水,得到聚合物囊泡polymersomes分散液,透析,得到碗状聚合物囊泡stomatocytes分散液;

6、(2)将二氧化铈纳米颗粒分散液滴加入stomatocytes分散液中,搅拌反应,离心,得到负载二氧化铈纳米颗粒的聚合物囊泡ce-stomatocytes分散液;

7、(3)将氯金酸、聚丙烯酸与ce-stomatocytes分散液混合均匀,滴加还原剂,搅拌反应,离心,得到负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡ce/au-stomatocytes;

8、(4)或将步骤(3)的ce/au-stomatocytes分散液与细胞膜悬液混合均匀,挤出,离心,得到细胞膜包覆的负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡。

9、优选地,所述步骤(1)中混匀为将两种共聚物peg22-pdlla95及peg44-pdlla95共溶于有机溶液中,搅拌均匀;所述水为超纯水。

10、优选地,所述步骤(1)中共聚物peg22-pdlla95及peg44-pdlla95以甲氧基聚乙二醇羟基(mpeg-oh)、d,l-丙交酯(dll)为原料,通过开环聚合反应获得。

11、所述步骤(1)中polymersomes以peg22-pdlla95及peg44-pdlla95为原料,通过溶剂交换法使两种共聚物自组装获得。

12、优选地,所述步骤(1)中peg22-pdlla95、peg44-pdlla95、有机溶剂的比例为1mg:0.9mg:0.1ml~1mg:1.1mg:0.3ml;所述有机溶剂为四氢呋喃和二氧杂环已烷的混合溶液;其中四氢呋喃和二氧杂环已烷的体积比为1:3~1:5;所述有机溶剂与水的体积比为1:0.5~1:1.5;滴加水的速率为0.5~1.5ml/h。

13、优选地,所述步骤(1)中透析为使用截留分子量为12-14kda的透析袋在预冷的氯化钠溶液中透析,0.5~1.5h后更换氯化钠溶液,再持续透析至20~25h;其中氯化钠溶液的浓度为45~55mm mm;所述透析温度为3~5℃。

14、优选地,所述步骤(2)中二氧化铈纳米颗粒分散液以六水合硝酸铈、氨水、聚丙烯酸为原料,通过沉淀反应获得。

15、优选地,所述步骤(2)中二氧化铈纳米颗粒与stomatocytes的质量比为2:0.5~2:1.5;所述搅拌反应时间为20~25h;所述离心的参数为:5500~6500rpm离心5~10min,去除上清。

16、优选地,所述步骤(3)中聚丙烯酸、氯金酸与ce-stomatocytes的质量比为0.24:0.00035:0.9~0.24:0.00037:1.1;所述还原剂为硼氢化钠溶液,浓度为4~6mm,ce-stomatocytes分散液与硼氢化钠溶液的体积比为1:0.5~1:1.5;所述搅拌反应时间为5~15min;所述离心的参数为:6500~7500rpm离心5~15min,去除上清。

17、优选地,所述步骤(4)中ce/au-stom本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米马达复合材料,其特征在于,所述纳米马达为负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡,或细胞膜包覆的负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡。

2.根据权利要求1所述纳米马达复合材料,其特征在于,所述聚合物囊泡为碗状聚合物囊泡;所述细胞膜为乳腺癌4T1细胞的细胞膜。

3.一种纳米马达复合材料的制备方法,包括:

4.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中共聚物PEG22-PDLLA95及PEG44-PDLLA95以甲氧基聚乙二醇羟基mPEG-OH、D,L-丙交酯DLL为原料,通过开环聚合反应获得。

5.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中PEG22-PDLLA95、PEG44-PDLLA95、有机溶剂的比例为1mg:0.9mg:0.1mL~1mg:1.1mg:0.3mL;所述有机溶剂为四氢呋喃和二氧杂环已烷的混合溶液;其中四氢呋喃和二氧杂环已烷的体积比为1:3~1:5;所述有机溶剂与水的体积比为1:0.5~1:1.5;滴加水的速率为0.5~1.5mL/h。

6.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中透析为使用截留分子量为12-14kDa的透析袋在预冷的氯化钠溶液中透析,0.5~1.5h后更换氯化钠溶液,再持续透析至20~25h;其中氯化钠溶液的浓度为45~55mM;所述透析温度为3~5℃。

7.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中二氧化铈纳米颗粒与Stomatocytes的质量比为2:0.5~2:1.5;所述搅拌反应时间为20~25h;所述离心的参数为:5500~6500rpm离心5~10min,去除上清。

8.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中聚丙烯酸、氯金酸与Ce-Stomatocytes的质量比为0.24:0.00035:0.9~0.24:0.00037:1.1;所述还原剂为硼氢化钠溶液,浓度为4~6mM,Ce-Stomatocytes分散液与硼氢化钠溶液的体积比为1:0.5~1:1.5;所述搅拌反应时间为5~15min;所述离心的参数为:6500~7500rpm离心5~15min,去除上清。

9.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中Ce/Au-Stomatocytes与细胞膜悬液的比例为200μg:0.4mL~200μg:0.6mL;所述细胞膜为乳腺癌4T1细胞的细胞膜;

10.一种权利要求1所述纳米马达复合材料在制备运动增强的肿瘤光热治疗药物中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种纳米马达复合材料,其特征在于,所述纳米马达为负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡,或细胞膜包覆的负载二氧化铈纳米颗粒/金纳米颗粒的聚合物囊泡。

2.根据权利要求1所述纳米马达复合材料,其特征在于,所述聚合物囊泡为碗状聚合物囊泡;所述细胞膜为乳腺癌4t1细胞的细胞膜。

3.一种纳米马达复合材料的制备方法,包括:

4.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中共聚物peg22-pdlla95及peg44-pdlla95以甲氧基聚乙二醇羟基mpeg-oh、d,l-丙交酯dll为原料,通过开环聚合反应获得。

5.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中peg22-pdlla95、peg44-pdlla95、有机溶剂的比例为1mg:0.9mg:0.1ml~1mg:1.1mg:0.3ml;所述有机溶剂为四氢呋喃和二氧杂环已烷的混合溶液;其中四氢呋喃和二氧杂环已烷的体积比为1:3~1:5;所述有机溶剂与水的体积比为1:0.5~1:1.5;滴加水的速率为0.5~1.5ml/h。

6.根据权利要求3所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中透析为使用截留分子量为12-14kda的透析袋在预冷的氯化钠溶液中透析,0....

【专利技术属性】
技术研发人员:沈明武郭云琦王志强李高明史向阳
申请(专利权)人:东华大学
类型:发明
国别省市:

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