透明質酸修飾的氧化石墨烯及其藥物組合物的制備方法與應用技術

本發(fā)明專利技術涉及透明質酸修飾的氧化石墨烯及其藥物組合物的制備方法與應用，可有效解決傳統(tǒng)光熱療、化療技術的非靶向性的問題，其解決的技術方案是，將透明質酸通過亞烷基二胺為連接臂和氧化石墨烯共價連接，在水介質中可形成納米層；所述透明質酸為分子量等于或低于400kD，并等于或高于600道爾頓的低分子量透明質酸；所述的連接臂為碳原子數(shù)2-12的亞烷基二胺，本發(fā)明專利技術具有優(yōu)良的生物相容性、水溶性和穩(wěn)定性，是腫瘤治療藥物上的創(chuàng)新。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及藥物領域，特別是一種透明質酸修飾的氧化石墨烯及其藥物組合物的制備方法與應用。
技術介紹
惡性腫瘤已超過心血管疾病，成為城市居民首要致死病因，嚴重威脅著人類的生命與健康。目前，手術與放射治療、化學藥物治療共同構成了腫瘤治療的三大手段。然而，手術僅能切除肉眼可見的瘤體，對不可見的亞臨床病灶卻難以清除；傳統(tǒng)化療往往存在靶向性差和劑量限制毒性的問題，光熱治療就成為繼手術、放化療之后出現(xiàn)的一種新型治療方法。氧化石墨烯是石墨烯的一種衍生物，由兩種區(qū)域構成碳原子以sp2雜化相互連接的未被氧化的芳香區(qū)和碳原子以sp3雜化與氧原子相連形成的脂肪六元環(huán)區(qū)，其可以看作是展開的碳納米管，具有高效的近紅外光吸收并轉化為熱的性質。近年來，氧化石墨烯在作為生物體內的光熱治療方面已取得一系列進展，是極有潛力的光熱治療材料。并且，氧化石墨烯為單原子層結構，具有較大的比表面積，其兩面都可通過較強的物理吸附作用與芳香環(huán)類藥物非共價結合，從而擁有超高的藥物負荷量。并且有關研究發(fā)現(xiàn)，氧化石墨烯具有較好的生物相容性，在細胞水平是一種相當安全的材料。然而，盡管氧化石墨烯是一種極具潛力的光熱化療載體材料，但要實現(xiàn)其在腫瘤治療中的應用，仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如在水中穩(wěn)定性很好，但在生理條件下容易解聚；在生物體內的相容性有待于進一步改善等。至關重要的是，氧化石墨烯本身不具腫瘤細胞靶向性，難以實現(xiàn)藥物的靶向轉運及高效、低毒的光熱聯(lián)合化療。目前，常采用聚·乙二醇對氧化石墨烯進行修飾以解決其穩(wěn)定性及相容性問題；而針對其靶向性缺陷，仍需通過進一步引入葉酸等靶基團。但是，此類合成步驟較為繁瑣，且不能借助單一分子同時滿足其穩(wěn)定性、相容性及靶向性要求，導致載體結構復雜。此外，現(xiàn)階段對氧化石墨烯的研究多處于單一光熱治療、或單純作為化療藥物載體，對“光熱聯(lián)合化療”涉及有限，因此，抗腫瘤藥物載體的改進和創(chuàng)新是目前亟需解決的問題。
技術實現(xiàn)思路
針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術之缺陷，本專利技術之目的就是提供一種透明質酸修飾的氧化石墨烯及其藥物組合物的制備方法與應用，可有效解決傳統(tǒng)光熱療、化療技術的非靶向性的問題。本專利技術解決的技術方案是，將透明質酸通過亞烷基二胺為連接臂和氧化石墨烯共價連接，在水介質中可形成納米層；所述透明質酸為分子量等于或低于400kD，并等于或高于600道爾頓的低分子量透明質酸；所述的連接臂為碳原子數(shù)2-12的亞烷基二胺。所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，包括以下步驟(I)氨化透明質酸的合成將透明質酸95-105mg、l-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽254-264mg和N-羥基琥珀酰亞胺150_160mg，溶解在8_12ml的有機溶劑中，室溫攪拌30 min，得反應液，將反應液緩慢滴入0.4-0.6ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加Ih,升至室溫反應6-48h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶，透析2d，冷凍干燥，即得氨化透明質酸；所述的有機溶劑為甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的一種； (2)透明質酸修飾的氧化石墨烯的合成取13-17mg氧化石墨烯溶于28-32ml的反應溶劑中，加入55-61mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和33-37mgN-羥基琥珀酰亞胺，室溫反應14-16min，得反應液，在反應液中加入28_32mg氨化透明質酸，室溫反應6-48h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶,透析2d,冷凍干燥，即得透明質酸修飾的氧化石墨烯；所述的反應溶劑為水、甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺的一種或兩種的混合物。或者其它類似溶劑以及其它類似溶劑的混合物。所述的抗腫瘤藥物組合物，是將透明質酸修飾的氧化石墨烯和藥學活性或藥理活性分子制成載藥納米層，其中，藥學活性或藥理活性分子選自芳香環(huán)類及含有n電子的藥物分子，優(yōu)選自阿霉素、紫杉醇、多烯紫杉醇、羥基喜樹堿、米托蒽醌等抗腫瘤藥物。本專利技術透明質酸修飾的氧化石墨烯和抗腫瘤藥物制備成載藥納米層的方法操作步驟如下透明質酸修飾的氧化石墨烯與水按重量比3-50:1000的比例探頭超聲溶解，與經(jīng)有機溶劑溶解的抗腫瘤藥物混合，經(jīng)超聲或高壓均質處理，室溫攪拌24h，采用透析法或超濾法或柱分離法除去有機溶劑及游離藥物，凍干，制得粒徑為10-1000 nm的納米層；所述的有機溶劑，指藥學上使用的能溶解抗腫瘤藥物的溶劑。所述的抗腫瘤藥物組合物，可以用于注射、口服或植入給藥。其中，注射給藥優(yōu)選注射劑、凍干粉針，口服給藥優(yōu)選自片劑、膠囊劑、丸劑、糖漿劑、顆粒劑，植入給藥優(yōu)選自凝膠劑，溶液劑。本專利技術具有優(yōu)良的生物相容性、水溶性和穩(wěn)定性，還能夠實現(xiàn)腫瘤特異性靶向，并保留了氧化石墨烯的高 效光熱治療活性，是腫瘤治療藥物上的創(chuàng)新。附圖說明圖1為本專利技術氧化石墨烯(G0)、透明質酸(HA)和透明質酸修飾的氧化石墨烯(HA-GO)的紫外掃描圖譜。圖2為本專利技術(A)透明質酸(HA)、(B)氧化石墨烯(GO)和(C)透明質酸修飾的氧化石墨烯(HA-GO)的紅外圖譜。圖3為本專利技術氧化石墨烯(GO)光照時間-溫度變化圖。圖4為本專利技術透明質酸修飾的氧化石墨烯(HA-GO)光照時間-溫度變化圖。具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細說明。實施例1 所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，包括以下步驟 (I)氨化透明質酸的合成將透明質酸95mg、l-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽鹽酸鹽254mg和N-輕基琥拍酰亞胺150mg,溶解在8ml的有機溶劑中，室溫攪拌30 min，得反應液，將反應液緩慢滴入0.4ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加lh，升至室溫反應6h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶,透析2d,冷凍干燥，即得氨化透明質酸；所述的有機溶劑為甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的一種； (2)透明質酸修飾的氧化石墨烯的合成取13mg氧化石墨烯溶于28ml的反應溶劑中，加入55mg1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和33mgN-羥基琥珀酰亞胺，室溫反應15min，得反應液,在反應液中加入28mg氨化透明質酸,室溫反應6h，反應結束后,力口A 50ml丙酮沉淀，抽濾，得沉淀物，沉淀物加水復溶，透析2d，冷凍干燥，即得透明質酸修飾的氧化石墨烯；所述的反應溶劑為水、甲酰胺、N，N- 二甲基甲酰胺的一種或兩種的混合物。實施例2 所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，包括以下步驟 (1)氨化透明質酸的合成將透明質酸IOOmgU-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽259mg和N-輕基琥拍酰亞胺155mg,溶解在IOml的有機溶劑中，室溫攪拌30 min,得反應液，將反應液緩慢滴入0. 5ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加lh，升至室溫反應3h，反應結束后，加入50ml丙酮沉淀，抽濾，得沉淀物，沉淀物加水復溶，透析2d，冷凍干燥，即得氨化透明質酸；所述的有機溶劑為甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的一種； (2)透明質酸修飾的氧化石墨烯的合成取15mg氧化石墨烯溶于30ml的反應溶劑中，加入58mg1-乙基-(3- 二甲基氨基丙 基)碳二亞胺本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種透明質酸修飾的氧化石墨烯，其特征在于，將透明質酸通過亞烷基二胺為連接臂和氧化石墨烯共價連接，在水介質中可形成納米層；所述透明質酸為分子量等于或低于400?kD，并等于或高于600道爾頓的低分子量透明質酸；所述的連接臂為碳原子數(shù)2?12的亞烷基二胺。

【技術特征摘要】
1.一種透明質酸修飾的氧化石墨烯，其特征在于，將透明質酸通過亞烷基二胺為連接臂和氧化石墨烯共價連接，在水介質中可形成納米層；所述透明質酸為分子量等于或低于.400 kD，并等于或高于600道爾頓的低分子量透明質酸；所述的連接臂為碳原子數(shù)2-12的亞烷基二胺。2.權利要求1所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(I)氨化透明質酸的合成將透明質酸95-105mg、l-乙基_(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽254-264mg和N-羥基琥珀酰亞胺150_160mg，溶解在8_12ml的有機溶劑中，室溫攪拌30 min，得反應液，將反應液緩慢滴入0.4-0.6ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加Ih,升至室溫反應6-48h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶，透析2d，冷凍干燥，即得氨化透明質酸；所述的有機溶劑為甲酰胺、N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的一種； (2)透明質酸修飾的氧化石墨烯的合成取13-17mg氧化石墨烯溶于28-32ml的反應溶劑中，加入55-61mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和33_37mgN-羥基琥珀酰亞胺，室溫反應14-16min，得反應液，在反應液中加入28_32mg氨化透明質酸，室溫反應6-48h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶,透析2d,冷凍干燥，即得透明質酸修飾的氧化石墨烯；所述的反應溶劑為水、甲酰胺、N, N-二甲基甲酰胺的一種或兩種的混合物。3.根據(jù)權利要求2所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(I)氨化透明質酸的合成將透明質酸95mg、l-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽254mg 和N-羥基琥珀酰亞胺150mg，溶解在8ml的有機溶劑中，室溫攪拌30min，得反應液，將反應液緩慢滴入O. 4ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加lh，升至室溫反應6h,反應結束后,加入50ml丙酮沉淀,抽濾,得沉淀物,沉淀物加水復溶,透析2d,冷凍干燥，即得氨化透明質酸；所述的有機溶劑為甲酰胺、N, N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜的一種； (2)透明質酸修飾的氧化石墨烯的合成取13mg氧化石墨烯溶于28ml的反應溶劑中，加入55mg1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽和33mgN-羥基琥珀酰亞胺，室溫反應15min，得反應液,在反應液中加入28mg氨化透明質酸,室溫反應6h，反應結束后,力口入50ml丙酮沉淀，抽濾，得沉淀物，沉淀物加水復溶，透析2d，冷凍干燥，即得透明質酸修飾的氧化石墨烯；所述的反應溶劑為水、甲酰胺、N，N- 二甲基甲酰胺的一種或兩種的混合物。4.根據(jù)權利要求2所述的透明質酸修飾的氧化石墨烯的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(I)氨化透明質酸的合成將透明質酸lOOmg、1-乙基-(3- 二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽259mg和N-羥基琥珀酰亞胺155mg，溶解在IOml的有機溶劑中，室溫攪拌.30 min，得反應液，將反應液緩慢滴...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：侯琳，張振中，胡志軍，張紅嶺，馮倩華，王亞婷，
申請(專利權)人：鄭州大學，
類型：發(fā)明
國別省市：