[发明专利]光热和光动联合抗肿瘤的以叶酸介导的金纳米星为载体的药物传递系统的制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明涉及医药，特别是一种光热和光动联合抗肿瘤的以叶酸介导的金纳米星为载体的药物传递系统的制备方法及应用。

背景技术

光热治疗（Photo-thermal Therapy，PTT）是通过加热的方法，改变肿瘤细胞所处环境，使肿瘤细胞变性、坏死，达到治疗目的，例如，各种各样的金纳米结构，包括金纳米棒、纳米壳、纳米笼、空心的纳米球，尤其是分支状的金纳米星，已被证明在近红外区具有表面等离子共振特性，因而通过近红外激光照射产生过高热，从而杀死肿瘤细胞。

光动力学治疗（Photodynamic Therapy，PDT）是利用肿瘤细胞选择性吸收光敏剂，然后利用特定波长的非热激光照射病变部位，使肿瘤组织中的光敏剂发生剧烈的光化学反应，从而选择性消灭肿瘤细胞。它是一种无创或微创性、非产热性的、利用光化学反应引起靶组织和靶细胞破坏的治疗方法。金纳米星作为一种优良的光敏剂可在近红外光照射的情况下产生活性氧，包含过氧化物，如 H₂O₂、单线态氧( Singlet Oxygen)、环氧化物(epoxide)等，且其在光照下产生活性氧为高度反应性的，能够表现出明显的细胞毒性，比如使细胞中的DNA断裂，抑制细胞有丝分裂以及生长，还可以抑制细胞蛋白水解酶的活性。由此推断，金纳米星可以用于深部肿瘤组织的光热和光动联合治疗。

金纳米星因其易大量合成且比表面积大的优势，能够提高包载药物含量，同时，由于生物系统对700-1100nm范围的近红外光具有高度透过性，而金纳米星在此范围内具有高吸收的特性，因此可以利用其在此范围内的光热转换特性对肿瘤进行近红外激光热疗。通过化学修饰金纳米星载抗肿瘤药形成多功能集一体即化学治疗、近红外热疗和光动力学联合治疗的药物传递系统是可能的。

由于金纳米星在高盐和某些生物分子(核酸、蛋白质等)存在情况下易发生聚集和团聚，稳定性差。为提高金纳米星的稳定性和生物相容性，将巯基化的聚乙二醇和聚醚酰亚胺通过巯基和金形成的硫金键连接于金纳米星表面。将水溶性的具有长循环特性的聚乙二醇连接于金纳米星表面，不但能够利用空间位阻效果，改善金纳米星稳定性，延长体内循环时间，降低毒性，而且聚乙二醇携带的不同侧链结构为金纳米星表面的靶向修饰提供了有效的修饰位点。另外，巯基化聚醚酰亚胺含有较多质子化的多级氨的氮原子，能够在酸性的溶酶体中大量捕获质子，导致溶酶体渗透性肿胀、破裂，进而将内吞的药物迅速释放到细胞质，实现溶酶体逃逸。

分子靶向治疗是一种新的肿瘤治疗手段，能够特异性地作用于肿瘤发生发展中起关键作用的靶分子，或者利用肿瘤高表达的受体，通过配体将偶联的药物靶向输送到肿瘤细胞，从而达到治疗肿瘤、减少全身毒副作用的目的。叶酸受体是可以介导细胞内吞，将叶酸摄入真核细胞胞浆的一种高亲和力受体，已经作为肿瘤治疗的一个分子靶点进入临床应用研究，其配体叶酸作为靶向配体，对恶性肿瘤细胞表面过度表达的叶酸受体有高度亲合性，而在绝大多数正常组织中几乎不表达，同时经过修饰的药物载体，是一种特殊的靶向给药系统，可以主动的将药物输送至特异性位点。

在肿瘤药物研究中，利用荧光探针标记药物，可以直接在活体水平观察到药物对肿瘤是否靶向、最佳靶向时间以及药物在动物其他器官组织的积累，有利于研究人员在最佳的时间，进行组织分析。吲哚-5.5-菁-N-羟基琥珀酰亚胺、吲哚菁绿、酞菁等荧光探针不但能够用于活体成像而且能够吸收近红外光，分子中的电子从基态跃迁至激态，随后激发态的分子释放出热，具有热疗效果。常用于活体成像的荧光探针，大多数为传统的有机染料分子，例如吲哚菁绿、酞菁、亚甲蓝、罗丹明、异硫氰酸荧光素，而这些有机染料分子有着其本身的一些缺点，如光稳定性差，灵敏度低和靶向性差等缺陷，因而限制了其进一步的应用。借助靶向纳米粒载体可以克服上述缺陷，对肿瘤的诊断和靶向治疗具有明显优势。

阿霉素是一种广谱的化疗药物，在临床上常用于治疗乳腺癌，儿童实体瘤，软组织瘤，恶心淋巴癌等恶性肿瘤。近年来的临床研究发现，阿霉素在临床应用中已出现针对肿瘤细胞的耐药性，同时对于正常组织的细胞毒性限制了其进一步的应用。若长期使用这类药物最常见的毒性为损伤心肌，可诱发充血性心力衰竭。为克服以上不足，直接通过静电吸附作用（Au-N）载阿霉素于金纳米星表面可构建以金纳米星为载体靶向抗肿瘤的药物传递系统。