[发明专利]一种具有肿瘤微环境响应性的载药微球制备方法

说明书

本发明公开了一种具有肿瘤微环境响应性的载药微球制备方法，该微球主要基于二氧化硅胶体晶体微球模板和水凝胶制备而成，通过药物的物理吸附和肿瘤微环境响应性材料的包裹分别实现药物的荷载与包封。所述的载药微球通过微流控技术制备，具有三维贯通的纳米孔洞结构，可以实现药物的大量荷载和缓慢释放。另外，微球表面包裹的肿瘤响应性材料可以保护药物不被降解直至到达肿瘤部位。本发明的方法制备的载药微球具有良好的生物相容性与生物功能性，在肿瘤药物递送领域体现出巨大的价值。

技术领域

本发明涉及生物医用材料领域，具体涉及一种具有肿瘤微环境响应性的载药微球制备方法。

背景技术

二甲双胍是治疗二型糖尿病的常见药物，近年来二甲双胍被报道具有抗肿瘤活性。其机制主要是二甲双胍可以降低PD-L1稳定性，抑制PD1/PD-L1信号传导通路，从而增强细胞毒性T细胞的免疫杀伤能力。但是二甲双胍是小分子药物，在体内容易被降解失活，维持有效药物浓度时间短。

生物医学领域的载药微球可以很好的解决上述难题。三维互通的纳米网络结构赋予反蛋白石微球巨大的表面积，可以实现药物大量的荷载与缓慢的释放。此外，所述微球可以保护药物不被快速降解，延长药物作用时间。尽管利用微球载药解决了很多给药难题，但是传统的载药微球功能单一，缺少特异性。MnO₂是一类肿瘤响应性材料，可被肿瘤微环境中的H⁺、谷胱甘肽、过氧化氢分解为Mn²⁺和O₂。将MnO₂集成在载药微球上，可作为“门控”，保护药物不被释放和分解，直至到达肿瘤部位。

发明内容

本发明的目在于解决传统载药微球药物释放速度过快、功能性单一的缺点，提供一种具有肿瘤微环境响应性的载药微球制备方法，以二氧化硅胶体晶体微球为模板，通过灌注水凝胶材料制备反蛋白石光子晶体微球，并在微球外包裹MnO₂制备成一种具有肿瘤响应性的多功能微球，本发明设计的具有肿瘤微环境响应性的载药微球是一种理想的可用于肿瘤部位特异性给药的载体。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种具有肿瘤微环境响应性的载药微球制备方法，包括以下步骤：

S1：以二氧化硅纳米粒子分散液的为内相，以甲基硅油为外相，将所述外相和内相注入至微流控装置的相应通道中，经微流控装置的输出通道，收集在容器中，烘干静置得到二氧化硅胶体晶体微球，然后将二氧化硅胶体晶体微球泡于正己烷中脱去硅油，洗净后置于马弗炉内高温煅烧，得到具有一定机械强度的二氧化硅胶体晶体微球模板；

S2：将步骤S1制备的二氧化硅胶体晶体微球模板浸于水凝胶溶液中，经固化、剥离、腐蚀得到具有反蛋白石结构的水凝胶微球；

S3：将步骤S2制备的具有反蛋白石结构的水凝胶微球置于无菌的超净台中静置，然后转移到接种有贴壁细胞的培养皿内，得到表面附着细胞的具有反蛋白石结构的水凝胶微球；

S4：将步骤S3制备的表面附着细胞的具有反蛋白石结构的水凝胶微球干燥后浸泡于药物溶液中，使得药物分子吸附在微球的内部孔洞以及表面，得到载药微球；

S5：将步骤S4制备的载药微球浸泡于具有肿瘤微环境响应性材料的溶液中，响应性材料在微球表面形成一层膜，将药物分子包封于膜内，制备得到具有肿瘤微环境响应性的载药微球。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述步骤S1中，外相和内相在微流控装置相应通道中的流速分别为1mL/h和6mL/h。微流控技术可以通过调节内相与外向的浓度和速度，得到不同尺寸大小的SCCB模板。

上述步骤S1中，所述二氧化硅纳米粒子分散液中二氧化硅纳米粒子的浓度为15~20 m/v%。