[发明专利]透明质酸修饰的氧化石墨烯及其药物组合物的制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及药物领域，特别是一种透明质酸修饰的氧化石墨烯及其药物组合物的制备方法与应用。

背景技术

    恶性肿瘤已超过心血管疾病，成为城市居民首要致死病因，严重威胁着人类的生命与健康。目前，手术与放射治疗、化学药物治疗共同构成了肿瘤治疗的三大手段。然而，手术仅能切除肉眼可见的瘤体，对不可见的亚临床病灶却难以清除；传统化疗往往存在靶向性差和剂量限制毒性的问题，光热治疗就成为继手术、放化疗之后出现的一种新型治疗方法。

    氧化石墨烯是石墨烯的一种衍生物，由两种区域构成：碳原子以sp2杂化相互连接的未被氧化的芳香区和碳原子以sp3杂化与氧原子相连形成的脂肪六元环区，其可以看作是展开的碳纳米管，具有高效的近红外光吸收并转化为热的性质。近年来，氧化石墨烯在作为生物体内的光热治疗方面已取得一系列进展，是极有潜力的光热治疗材料。并且，氧化石墨烯为单原子层结构，具有较大的比表面积，其两面都可通过较强的物理吸附作用与芳香环类药物非共价结合，从而拥有超高的药物负荷量。并且有关研究发现，氧化石墨烯具有较好的生物相容性，在细胞水平是一种相当安全的材料。

    然而，尽管氧化石墨烯是一种极具潜力的光热化疗载体材料，但要实现其在肿瘤治疗中的应用，仍面临诸多挑战，如：在水中稳定性很好，但在生理条件下容易解聚；在生物体内的相容性有待于进一步改善等。至关重要的是，氧化石墨烯本身不具肿瘤细胞靶向性，难以实现药物的靶向转运及高效、低毒的光热联合化疗。

    目前，常采用聚乙二醇对氧化石墨烯进行修饰以解决其稳定性及相容性问题；而针对其靶向性缺陷，仍需通过进一步引入叶酸等靶基团。但是，此类合成步骤较为繁琐，且不能借助单一分子同时满足其稳定性、相容性及靶向性要求，导致载体结构复杂。此外，现阶段对氧化石墨烯的研究多处于单一光热治疗、或单纯作为化疗药物载体，对“光热联合化疗”涉及有限，因此，抗肿瘤药物载体的改进和创新是目前亟需解决的问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种透明质酸修饰的氧化石墨烯及其药物组合物的制备方法与应用，可有效解决传统光热疗、化疗技术的非靶向性的问题。

    本发明解决的技术方案是，将透明质酸通过亚烷基二胺为连接臂和氧化石墨烯共价连接，在水介质中可形成纳米层；所述透明质酸为分子量等于或低于400kD，并等于或高于600道尔顿的低分子量透明质酸；所述的连接臂为碳原子数2-12的亚烷基二胺。

所述的透明质酸修饰的氧化石墨烯的制备方法，包括以下步骤：

  （1）氨化透明质酸的合成：将透明质酸95-105mg、1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐254-264mg 和N-羟基琥珀酰亚胺150-160mg，溶解在8-12ml的有机溶剂中，室温搅拌30 min，得反应液，将反应液缓慢滴入0.4-0.6ml乙二胺的甲酰胺溶液中，冰浴滴加1h，升至室温反应6-48h，反应结束后，加入50ml丙酮沉淀，抽滤，得沉淀物，沉淀物加水复溶，透析2d，冷冻干燥，即得氨化透明质酸；所述的有机溶剂为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜的一种；

   （2）透明质酸修饰的氧化石墨烯的合成：取13-17mg氧化石墨烯溶于28-32ml的反应溶剂中，加入55-61mg 1-乙基-（3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐和33-37mgN-羟基琥珀酰亚胺，室温反应14-16min，得反应液，在反应液中加入28-32mg氨化透明质酸，室温反应6-48h，反应结束后，加入50ml丙酮沉淀，抽滤，得沉淀物，沉淀物加水复溶，透析2d，冷冻干燥，即得透明质酸修饰的氧化石墨烯；所述的反应溶剂为水、甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺的一种或两种的混合物。或者其它类似溶剂以及其它类似溶剂的混合物。

 所述的抗肿瘤药物组合物，是将透明质酸修饰的氧化石墨烯和药学活性或药理活性分子制成载药纳米层，其中，药学活性或药理活性分子选自芳香环类及含有π电子的药物分子，优选自阿霉素、紫杉醇、多烯紫杉醇、羟基喜树碱、米托蒽醌等抗肿瘤药物。

 本发明透明质酸修饰的氧化石墨烯和抗肿瘤药物制备成载药纳米层的方法操作步骤如下：透明质酸修饰的氧化石墨烯与水按重量比3-50:1000的比例探头超声溶解，与经有机溶剂溶解的抗肿瘤药物混合，经超声或高压均质处理，室温搅拌24h，采用透析法或超滤法或柱分离法除去有机溶剂及游离药物，冻干，制得粒径为10-1000 nm的纳米层；所述的有机溶剂，指药学上使用的能溶解抗肿瘤药物的溶剂。