[发明专利]一种提高肿瘤渗透滞留效应的功能化氧化石墨烯药物复合物的制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种提高肿瘤渗透滞留效应的功能化氧化石墨烯药物复合物的制备方法及应用，可有效解决提高肿瘤渗透滞留效应，保证癌症治疗效果的用药问题；技术方案是将氧化石墨烯与氢氧化钠和氯乙酸反应形成羧基化的氧化石墨烯，通过酰胺化反应在聚乙二醇的一端分别修饰多肽链和2‑氰基‑6‑氨基‑苯并噻唑，再通过酰胺化反应将修饰过的聚乙二醇连接在羧基化的氧化石墨烯上形成混合给药系统，最后通过π‑π吸附负载抗癌药物；本发明操作方便，稳定可靠，所制得的氧化石墨烯药物复合物具有生物相容性好、渗透作用强、滞留时间长、能显著杀伤肿瘤，在肿瘤治疗方面可发挥靶向、光热治疗、免疫治疗等多重功效，是肿瘤治疗药物上的创新。

技术领域

本发明涉及医药领域，特别是一种提高肿瘤渗透滞留效应的功能化氧化石墨烯药物复合物的制备方法及应用。

背景技术

纳米药物由于独特的纳米级尺寸，以及多种多样的修饰可能性，对肿瘤的治疗提供更多的可能性。它可以通过增强的渗透和滞留效应（EPR effect），由肿瘤的畸形血管渗透进入肿瘤组织，增强药物治疗的安全性。纳米药物的大小对生物分布，肿瘤渗透，细胞摄取，组织清除等过程均有影响，从而产生治疗效果的差异。尺寸较小的纳米药物（≤50nm）显示出更强的肿瘤渗透和抑制作用，然而，较小的纳米粒子更容易重新回流入血或被肿瘤组织淋巴系统清除，导致药物无法充分发挥作用；相反，更大的纳米粒子（≥100nm）则更容易被肿瘤细胞外基质截留，延长纳米药物的肿瘤蓄积时间，但是不易穿透到肿瘤深部发挥作用。因此，如果使纳米药物在进入肿瘤部位时保持较小粒径，渗透入肿瘤深部后能够使粒径增加，就可以同时达到增加肿瘤部位的渗透和提高肿瘤部位蓄积时间的目的。

氧化石墨烯具有良好的生物相容性，单原子片层结构具有极大的比表面积，并能通过较强的物理吸附与芳香环类药物进行非供价结合，从而显示出优异的载药能力。此外，氧化石墨烯具有优异的光热转换效果，在近红外光的照射下可以对肿瘤进行光热治疗，同时诱导肿瘤免疫原性死亡，提高抗原呈递。经过聚乙二醇修饰后的氧化石墨烯具有更好的水溶性、生物相容性、能延长循环时间，减少蛋白吸附以及对正常细胞的毒性，是一个很好的药物载体。

Legumain是一种肿瘤微环境中高表达的半胱氨酸内肽酶，能专一性的水解底物天冬酰胺残基羧基端肽键，可以作为一个有效的治疗靶点。通过用特定序列的多肽链（如含有Cys-Asn-Ala-Ala序列的多肽）和2-氰基-6-氨基-苯并噻唑修饰聚乙二醇，再用修饰过的聚乙二醇修饰氧化石墨烯，得到纳米给药系统。在肿瘤微环境中Legumain的刺激下，该系统中的多肽链水解暴露出硫胺基，与2-氰基-6-氨基-苯并噻唑上的游离氰基发生点击环加成反应聚合，实现粒径由小变大的目的。负载抗癌药物得到药物复合物，可以实现增加肿瘤渗透，提高药物滞留时间，使药物长效释放，以达到最佳的肿瘤治疗效果。因此，研究一种提高肿瘤渗透滞留效应的功能化氧化石墨烯药物复合物具有极大的意义和价值，但至今未见相关报道。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明的目的就是提供一种提高肿瘤渗透滞留效应的功能化氧化石墨烯药物复合物的制备方法及应用，可有效解决提高肿瘤渗透滞留效应，保证癌症治疗效果的用药问题。

本发明解决的技术方案是，将氧化石墨烯与氢氧化钠和氯乙酸反应形成羧基化的氧化石墨烯，通过酰胺化反应在聚乙二醇的一端分别修饰多肽链和2-氰基-6-氨基-苯并噻唑，再通过酰胺化反应将修饰过的聚乙二醇连接在羧基化的氧化石墨烯上形成混合给药系统，最后通过π-π吸附负载抗癌药物；具体包括以下步骤：

（1）制备羧基化氧化石墨烯（GO-COOH）：取氧化石墨烯 5-10mg溶于5ml超纯水中，加入氢氧化钠（NaOH）0.6-1.2g，氯乙酸（ClCH₂COOH）0.5-1.0g，冰浴探超3h；加入浓盐酸（HCl）调节pH为中性6.5-7.5，用MWCO为3500的透析袋透析2天，得羧基化氧化石墨烯水溶液；