用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子及其制備方法和應(yīng)用。該方法包括如下步驟：(1)將三氯化釕溶解到高氯酸溶液中，然后加入非離子表面活性劑，混合均勻，得到混合溶液I；(2)將氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子加入到混合溶液I中，超聲混合均勻，得到混合溶液II；(3)將硼氫化鈉溶液加入到混合溶液II中，超聲進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后水洗、離心，得到中間產(chǎn)物；(4)將中間產(chǎn)物分散到氫氟酸溶液中，然后水洗、干燥，得到用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子。本發(fā)明專利技術(shù)制備的釕納米粒子比表面積大，可負載釕配合物和偶聯(lián)雙特異性抗體，用于靶向抗結(jié)直腸癌聯(lián)合光熱和免疫治療。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子及其制備方法和應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于納米藥物
，特別涉及一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
結(jié)腸直腸癌(CRC)是世界上第三大常見的惡性腫瘤和第四大癌癥死亡原因，2012年約有140萬新病例產(chǎn)生和近70萬人死亡。CRC的發(fā)病率分布差異很大，超過三分之二的病例和約60％的死亡是發(fā)生在人類發(fā)展指數(shù)(HDI)高或非常高的國家。現(xiàn)在，許多中高度人類發(fā)展指數(shù)國家，特別是東歐，亞洲和南美洲，都發(fā)現(xiàn)了CRC發(fā)病率和死亡率的迅速上升，HDI非常高的國家的發(fā)病率高達HDI低的國家的6倍。鑒于時間特征和人口統(tǒng)計預(yù)測，到2030年，CRC的全球發(fā)病率預(yù)計將增加60％，超過220萬新病例和110萬癌癥死亡。腫瘤的發(fā)生發(fā)展是一個涉及多因子、多步驟的復(fù)雜的生物學(xué)過程，具有高度復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和多種逃避凋亡的機制。因此，采用單一方法治療腫瘤的療效常常不佳，近年來，為了改善新型抗癌療法的治療效果，基于納米顆粒的腫瘤靶向藥物遞送策略受到廣泛關(guān)注。在臨床數(shù)據(jù)的持續(xù)整合和藥物的不斷優(yōu)化下，單一的治療方法(如化療，放射或光熱療法)的療效已被發(fā)現(xiàn)是非常有限的，因此需要利用更全面的方法來巧妙構(gòu)建出同時具有靶向和免疫應(yīng)答性的藥物遞送系統(tǒng)，將這些優(yōu)化后的方法整合到癌癥治療中，并達到最佳的治療效果。采用多種治療手段聯(lián)用或多種藥物聯(lián)合治療(combinationtherapy)是當前臨床抗腫瘤治療的常規(guī)模式。FDA(食品藥品監(jiān)督管理局)近年來更是積極倡導(dǎo)開發(fā)新型的藥物聯(lián)合治療腫瘤的臨床方案。利用納米技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)多種診斷劑和治療劑有效載荷的這種前所未有的能力，而且還可以實現(xiàn)在同一封裝體系中跨越復(fù)雜的生物屏障完成特定位點的藥物遞送。多功能集成納米平臺將腫瘤成像、腫瘤靶向、化學(xué)療法、免疫療法和光熱療法(PTT)等不同特性結(jié)合在一體化系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)有效的抗腫瘤反應(yīng)。中空介孔納米材料，由于制備工藝簡單、載藥量高、藥物釋放行為可控、具有多官能化能力等優(yōu)點，已作為各種診斷劑、治療劑、靶向配體(如DOX、PTX、siRNA、轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗體)的遞送載體顯示出巨大的潛力。但是廣泛使用的介孔二氧化硅材料自身并不具有特殊的光敏感特性，在光熱治療中仍需另外負載光敏劑。釕納米顆粒(RuNPs)是一種新興的無機金屬納米材料，不僅具有高光熱轉(zhuǎn)換率、價態(tài)和多重氧化態(tài)的性質(zhì)，并且已證實了其作為光熱試劑在低劑量下即可以對癌細胞產(chǎn)生有效作用，在藥物輸送和治療領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。許多納米尺寸的藥物在體內(nèi)產(chǎn)生效能很低主要是由于其藥物遞送效率低。為了準確地將載有藥物的釕納米粒子遞送至腫瘤部位，需要將基于EPR效應(yīng)的腫瘤被動靶向和特異性抗體誘導(dǎo)的腫瘤主動靶向結(jié)合起來以達到預(yù)期效果。抗體的應(yīng)用不僅可以增強藥物靶向積累，而且可以刺激機體產(chǎn)生免疫應(yīng)答。最近《Nature》上報道的理論指出，自然殺傷(NK)細胞具有強大的溶細胞功能以提供宿主防御，在腫瘤的免疫監(jiān)視中起著至關(guān)重要的作用。當先天免疫和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)都不能阻止腫瘤生長時，NK細胞及其受體仍然可以作為許多治療方法的靶點。為了同時識別活化的NK細胞受體和腫瘤抗原，通過基因轉(zhuǎn)化和蛋白質(zhì)工程技術(shù)，開發(fā)了具有兩個不同識別位點的雙特異性抗體(BsAb)。能與CD16穩(wěn)定結(jié)合的BsAb已被應(yīng)用于不同類型腫瘤的臨床試驗中，例如抗乳腺癌的anti-HER2/anti-CD16、抗霍奇金淋巴瘤的anti-CD30/anti-CD16、抗惡性腫瘤的anti-EPCAM/anti-CD16。因此，設(shè)計出了一種新型雙特異性抗體SS-Fc，一端可以特異性識別癌胚抗原(anti-CEAarm)，另一個端可以結(jié)合NK細胞受體(anti-CD16arm)。結(jié)果證明，兩個位點的結(jié)合可以識別NK細胞和結(jié)直腸癌細胞抗原，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生針對過度表達這些抗原的腫瘤的細胞毒性。此外，抗體修飾的納米粒子可以通過實體瘤的強滲透性和靶向分布在腫瘤部位實現(xiàn)藥物大量積累，最終有助于納米粒子發(fā)揮其抗腫瘤性能。至今未發(fā)現(xiàn)有關(guān)合成均勻的中空介孔結(jié)構(gòu)金屬釕納米粒子，使其功能化用于結(jié)直腸癌的光熱和免疫聯(lián)合治療的相關(guān)報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法。本專利技術(shù)的另一目的在于提供所述方法制備得到的用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子。本專利技術(shù)的再一目的在于提供所述用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的應(yīng)用。本專利技術(shù)的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，包括如下步驟：(1)將三氯化釕(RuCl3)溶解到高氯酸溶液中，然后加入非離子表面活性劑，混合均勻，得到混合溶液I；(2)將氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子(AFSN)加入到步驟(1)中得到的混合溶液I中，超聲混合均勻，得到混合溶液II；(3)將硼氫化鈉溶液加入到步驟(2)中得到的混合溶液II中，超聲進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后水洗、離心，得到中間產(chǎn)物；(4)將步驟(3)中得到的中間產(chǎn)物分散到氫氟酸溶液中(以去除二氧化硅模板)，然后水洗、干燥，得到用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子。步驟(1)中所述的高氯酸溶液的濃度優(yōu)選為0.5mmol/L～0.2mol/L；優(yōu)選為0.2mol/L。步驟(1)中所述的高氯酸溶液中的高氯酸與三氯化釕的摩爾比為0.7～1:1；優(yōu)選為1:1。步驟(1)中所述的非離子表面活性劑優(yōu)選為普蘭尼克F127(PluronicF127)。步驟(1)中所述的非離子表面活性劑和三氯化釕的質(zhì)量比為10:5～6；優(yōu)選為50:25～29.04；更優(yōu)選為50:29.04。步驟(1)中所述的混合優(yōu)選為采用渦旋的方式進行混合。所述的渦旋的時間優(yōu)選為1～3min。步驟(2)中所述的氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子(AFSN)的粒徑為100nm；其通過采用ATPES在甲苯中氨基化獲得；優(yōu)選為通過如下步驟制備得到：(i)將無水乙醇、氨水和水攪拌混合均勻，得到混合溶液III；然后將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，得到混合溶液IV；再將混合溶液IV滴加到混合溶液III中，在密閉條件下進行反應(yīng)，洗滌、離心，得到二氧化硅粒子；(ii)將步驟(i)得到的二氧化硅粒子和3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)加入到甲苯中進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后洗滌、干燥，得到氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子(AFSN)。步驟(i)中所述的氨水為含氨25％～28％的水溶液。步驟(i)中所述的無水乙醇、氨水、水、正硅酸乙酯和無水乙醇的體積比為19～20：1.7：0.5～1：1.34：6.7；優(yōu)選為19.65：1.7：0.61：1.34：6.7。步驟(i)中所述的攪拌的時間10～20min；優(yōu)選為20min。步驟(i)中所述的密閉條件優(yōu)選為通過如下方式實現(xiàn)：采用聚氯乙烯薄膜密封瓶口。步驟(i)中所述的反應(yīng)的時間為10～15h；優(yōu)選為10h。步驟(i)中所述的洗滌為采用無水乙醇進行洗滌；優(yōu)選為采用無水乙醇洗滌3次以上。步驟(i)中所述的二氧化硅粒子的粒徑為100nm。步驟(ii)中所述的二氧化硅粒子的添加量優(yōu)選為按每毫升3-氨丙基三乙氧基硅烷配比0.1g二氧化硅粒子計算。步驟(ii)中所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷與甲苯本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
1.一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將三氯化釕溶解到高氯酸溶液中，然后加入非離子表面活性劑，混合均勻，得到混合溶液I；(2)將氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子加入到步驟(1)中得到的混合溶液I中，超聲混合均勻，得到混合溶液II；(3)將硼氫化鈉溶液加入到步驟(2)中得到的混合溶液II中，超聲進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后水洗、離心，得到中間產(chǎn)物；(4)將步驟(3)中得到的中間產(chǎn)物分散到氫氟酸溶液中，以去除二氧化硅模板，然后水洗、干燥，得到用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)將三氯化釕溶解到高氯酸溶液中，然后加入非離子表面活性劑，混合均勻，得到混合溶液I；(2)將氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子加入到步驟(1)中得到的混合溶液I中，超聲混合均勻，得到混合溶液II；(3)將硼氫化鈉溶液加入到步驟(2)中得到的混合溶液II中，超聲進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后水洗、離心，得到中間產(chǎn)物；(4)將步驟(3)中得到的中間產(chǎn)物分散到氫氟酸溶液中，以去除二氧化硅模板，然后水洗、干燥，得到用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子。2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述的氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子通過如下步驟制備得到：(i)將無水乙醇、氨水和水攪拌混合均勻，得到混合溶液III；然后將正硅酸乙酯和無水乙醇混合均勻，得到混合溶液IV；再將混合溶液IV滴加到混合溶液III中，在密閉條件下進行反應(yīng)，洗滌、離心，得到二氧化硅粒子；(ii)將步驟(i)得到的二氧化硅粒子和3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到甲苯中進行反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后洗滌、干燥，得到氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子。3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于：步驟(i)中所述的氨水為含氨25％～28％的水溶液；步驟(i)中所述的無水乙醇、氨水、水、正硅酸乙酯和無水乙醇的體積比為19～20：1.7：0.5～1：1.34：6.7；步驟(i)中所述的攪拌的時間10～20min；步驟(i)中所述的反應(yīng)的時間為10～15h；步驟(i)中所述的洗滌為采用無水乙醇進行洗滌；步驟(i)中所述的二氧化硅粒子的粒徑為100nm；步驟(ii)中所述的二氧化硅粒子的添加量為按每毫升3-氨丙基三乙氧基硅烷配比0.1g二氧化硅粒子計算；步驟(ii)中所述的3-氨丙基三乙氧基硅烷與甲苯的體積比為1:10；步驟(ii)中所述的反應(yīng)的條件為：80℃下冷凝回流12h～15h；步驟(ii)中所述的洗滌為依次采用無水乙醇和水進行洗滌。4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的高氯酸溶液中的高氯酸與三氯化釕的摩爾比為0.7～1:1；步驟(1)中所述的非離子表面活性劑和三氯化釕的質(zhì)量比為10:5～6；步驟(2)中所述的氨基修飾的膠體二氧化硅納米粒子與所述三氯化釕的質(zhì)量比為3：29.4～30；步驟(3)中所述的硼氫化鈉溶液中的硼氫化鈉與所述三氯化釕的摩爾比為5:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的用于結(jié)直腸癌靶向治療的介孔釕納米粒子的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的非離子表面活性劑為普蘭尼克F127；步驟(1)中所述的高氯酸溶液的濃度為0.5mmol/L～0.2mol/L；步驟(3)中所述的硼氫化鈉溶液的濃度為0.1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐萌，劉亞楠，陳旭，朱旭峰，劉杰，
申請(專利權(quán))人：暨南大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44