[发明专利]一种复合纳米诊疗制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学材料领域，具体是涉及一种复合纳米诊疗制剂及其制备方法。

背景技术

近十年来，癌症已严重威胁人类健康，对癌症的早期诊断和高效治疗是科研工作者长期以来研究工作的热点和难点。在目前的临床实践中，肿瘤的诊断与治疗仍为两个相对独立的过程。诊断试剂与治疗用药分开使用，延长了疾病诊断-治疗的周期，增加贻误病情风险的同时，也增加了患者的经济负担。

为了解决以上问题，近年来科研工作者利用纳米诊疗一体化试剂，为肿瘤早期诊断与治疗提供了强大的技术支持。这种诊疗一体化试剂依托于纳米材料较好的生物膜穿透力、被动靶向实体瘤的高通透性和滞留效应（EPR效应）及易于多功能化等优势。使用诊疗一体化试剂可针对肿瘤部位进行术前、术后的监测评价，并为光热治疗提供可定位的图像参考，提高诊疗效率的同时，可有效避免光热治疗过程中对正常组织的破坏和损伤。

光热治疗技术是一种新型、高效的肿瘤治疗方法。该技术利用光热材料吸收近红外光，并将其转化为局部热能的特性使肿瘤区域温度升高，从而达到杀死肿瘤细胞的目的。目前，光热材料主要包括有机小分子（如吲哚菁绿）、高分子纳米材料（如聚吡咯纳米材料）、碳材料及贵金属材料。其中贵金属材料类的金纳米棒以其精确的粒径可控性，高效的光热转换能力，已广泛应用于光热治疗研究中。这种光热转换能力主要归功于金纳米棒表面等离子共振吸收特性。金纳米棒可将吸收光有效地转化为热，而且吸收波长具有显著的尺寸形貌依赖性，随着纳米棒尺寸及长径比的增加，等离子共振吸收光的波长会向红外方向移动。一般来说，金纳米棒的表面等离子共振吸收光的波长可以达到近红外区域。人体对800 nm左右的近红外光吸收量最少，因此，将金纳米棒送达肿瘤部位后，近红外光可穿透人体组织，被金纳米棒有效吸收并转化为热，起到光热消融肿瘤的效果。然而，单一光热转换剂无法确定治疗部位，使其在临床应用中受到极大限制。为了有效确定治疗部位，实时监测治疗进程与治疗效果，将光热治疗与MRI造影技术结合。利用MRI造影技术高分辨率，并借助具有MRI造影增强效果的MRI造影剂，可大大提高诊断的灵敏度及治疗效率。

核磁共振成像（MRI）技术作为一种非侵入性的诊断技术，具有高的空间分辨率、高对比度以及灵活的断层扫描等优点，已成为现代临床诊断中最有力的检测手段之一。临床上为进一步提高MRI 成像分辨率和对比度，引入了一种诊断辅助试剂-钆喷酸葡胺（DTPA-Gd），该造影剂所含的过渡金属离子Gd³⁺ 中有多个未成对电子，这些未成对电子自旋产生磁场，能缩短邻近水分子中质子的纵向弛豫时间（T1），进而增大造影剂邻近区域的核磁共振信号，从而提高造影剂的对比度。但钆喷酸葡胺（DTPA-Gd）作为小分子物质，在各组织间呈非选择性分布，故无组织特异性，且在血液中易被清除。在成像时间内要通过大量注射该试剂才能保持足够浓度，增加了产生毒副作用的风险。

发明内容

本发明的目的在于针对上述诊段及治疗制剂存在的问题和不足，提供一种稳定性强、生物相容性好、毒副作用小，且集核磁共振成像与光热治疗功能于一体的复合纳米诊疗制剂及其制备方法。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明所述的复合纳米诊疗制剂，其特点是包括集核磁共振成像及光热治疗功能于一体的复合纳米粒子，所述复合纳米粒子为通过非溶剂-络合法将金纳米棒包裹在二乙基三胺五乙酸-钆（DTPA-Gd）修饰的壳聚糖分子中并进一步通过化学交联法得到的性质稳定且呈单分散状态的复合纳米粒子，且所述复合纳米粒子的粒径为100 nm左右。

本发明所述的复合纳米诊疗制剂的制备方法，其特点包括如下步骤：

1）以水溶性及生物相溶性较好的壳聚糖（CS）分子为载体，采用1-（3-二甲氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺盐酸盐 （EDC）与N-羟基琥珀酰亚胺 （NHS）作为交联剂，将不同百分含量的二乙基三胺五乙酸（DTPA）分子接枝到壳聚糖大分子上，得到一系列接枝率的CS-DTPA分子；

2）将得到的CS-DTPA分子溶于水中，加入一定量的氯化钆（GdCl₃ · 6H₂O）溶液室温搅拌，透析后冻干，得到CS-DTPA-Gd 材料；

3）以氯金酸为原料，通过种子生长法制备金纳米棒；

4）将CS-DTPA-Gd、金纳米棒以及一定量的氨基羧酸类样品共混搅拌；

5）向步骤4）混合液中逐滴加入无水乙醇，直至溶液由澄清变浑浊，加入交联剂持续搅拌，反应结束后透析；