dHAD在用于协同光疗的纳米药物递送系统中的应用
本发明涉及肿瘤治疗,具体涉及dhad在用于协同光疗的纳米药物递送系统中的应用。
背景技术:
1、光疗作为一种非侵入性肿瘤治疗技术,主要包括光热治疗与光动力治疗两种模式。光热治疗依赖光热试剂将近红外光能转化为热能,从而直接杀伤肿瘤细胞;光动力治疗则依靠光敏剂受光激发产生活性氧,诱导肿瘤细胞凋亡。两种单一光疗模式均存在固有局限:光热治疗易诱发肿瘤热耐受性,而光动力治疗受限于肿瘤缺氧微环境,活性氧产出不足,导致治疗效果受到显著制约。
2、为突破上述瓶颈,将光热治疗与光动力治疗联合使用的协同光疗策略被提出,以期实现优势互补。然而,游离的光热试剂与光敏剂普遍缺乏肿瘤靶向性,在体内易被快速清除,且对正常组织造成非特异性损伤,严重限制了该类协同方案在肿瘤治疗中的应用。纳米载体能够有效改善光敏分子和光热分子的体内行为,提高其在肿瘤部位的富集程度。其中,透明质酸因具有优良的生物相容性和可生物降解性,且能特异性识别乳腺癌细胞表面高表达的cd44受体以实现主动靶向,被视为理想的纳米载体材料。
3、尽管如此,现有基于透明质酸的纳米递送体系仍面临诸多问题,主要表现为近红外光响应效率不足、体内循环稳定性较差,难以在同一体系中同时实现高效肿瘤靶向与光热-光动力协同治疗的统筹兼顾。
技术实现思路
1、基于此,本发明提供dhad在用于协同光疗的纳米药物递送系统中的应用,至少解决现有技术中的一个问题。
2、第一方面,本发明提供dhad在用于协同光疗的纳米药物递送系统中的应用,其中,所述dhad由脱乙酰透明质酸(deacetylated hyaluronic acid,dha)与疏水改性剂通过酰胺键共价连接而成。
3、在本发明中,所述dhad的透明质酸骨架能够特异性识别乳腺癌细胞cd44受体,实现肿瘤主动靶向富集;并且所述dhad可以依托肿瘤酸性微环境触发载体降解,可控释放药物。
4、在一些可选的实施例中,所述疏水改性剂为辛胺、癸胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、胆固醇、维生素e或磷脂。优选地,所述疏水改性剂为十二胺。
5、第二方面,本发明提供一种用于协同光疗的纳米药物递送系统,其包括dhad以及由所述dhad包裹的药物,其中,所述dhad由脱乙酰透明质酸(dha)与疏水改性剂通过酰胺键共价连接而成。
6、所述用于协同光疗的纳米药物递送系统以药物为核,以dhad为壳,构成独特的核-壳结构纳米颗粒;其中,所述dhad依靠疏水链段(疏水改性剂)与亲水dha骨架自组装形成纳米胶束,将疏水性药物包封于胶束疏水内核。所述用于协同光疗的纳米药物递送系统的形貌为负电球形纳米颗粒,在血清介质中长期保持稳定,同时具备低溶血(溶血率低于5%)、低脏器毒性的优良生物相容性。
7、在治疗乳腺癌时,所述用于协同光疗的纳米药物递送系统整体作用逻辑为:dhad外层透明质酸链特异性识别乳腺癌4t1细胞表面高表达cd44受体,经受体介导内吞进入肿瘤细胞;肿瘤内涵体酸性环境触发dhad酸敏感键断裂,纳米胶束解体并释放药物。
8、在一些可选的实施例中,所述药物为钌酞菁配合物(rupc,简称钌酞菁)、轴向羰基化钌酞菁配合物(rupcco,简称轴向羰基化钌酞菁)、锇酞菁配合物(ospc,简称锇酞菁)、轴向羰基化锇酞菁配合物(ospcco,简称轴向羰基化锇酞菁)中的至少一种。优选地,所述药物为轴向羰基化钌酞菁配合物。
9、所述rupc和rupcco在808 nm近红外光照射下吸收光子能量,通过非辐射跃迁将光能转化为热能,使局部温度升高,实现光热治疗(ptt)。所述rupc和rupcco在光照下将能量或电子转移给周围氧分子,生成单线态氧(1o2)等活性氧(ros),诱导肿瘤细胞氧化损伤,实现光动力治疗(pdt)。所述rupcco分子中的轴向羰基(co)配体可增强配体与中心金属之间的电荷转移,提高近红外区域吸收截面及光热转换效率;同时,co释放可调控肿瘤细胞氧化还原稳态,放大氧化应激效应,增强pdt疗效。
10、在一些可选的实施例中,所述轴向羰基化钌酞菁配合物(rupcco)以钌(ru)为中心金属,以四取代酞菁(pc)为大环配体,且在钌(ru)的两个轴向配位点上分别配位有一个羰基(co)配体。
11、在一些可选的实施例中,所述羰基(co)配体替换为吡啶、咪唑或异腈配体。
12、第三方面,本发明提供所述用于协同光疗的纳米药物递送系统的制备方法,其包括以下步骤:
13、将dhad分散在水、有机溶剂或缓冲溶液中,得到dhad分散液;
14、将药物溶解在有机溶剂中,得到药物溶液;
15、将所述dhad分散液和所述药物溶液混合,对混合溶液进行超声处理,置于36-40℃的恒温摇床上振荡2-6h,分离固态产物,得到用于协同光疗的纳米药物递送系统。
16、在一些可选的实施例中,所述缓冲溶液为pbs缓冲溶液,所述有机溶剂为二甲基亚砜(dmso)。
17、在一些可选的实施例中,所述分离固态产物包括:将所述混合溶液进行透析,冷冻干燥。
18、在一些可选的实施例中,所述分离固态产物包括:将所述混合溶液进行旋转蒸发。
19、第四方面,本发明提供一种用于协同光疗的抗乳腺癌纳米制剂,其包括所述用于协同光疗的纳米药物递送系统。
20、由于采用了以上技术方案,本发明的实施例至少具有以下有益效果:
21、(1)通过脱乙酰透明质酸(dha)与疏水改性剂反应制得的两亲性聚合物dhad在水相中具有自组装特性,dhad与疏水光敏剂(如rupc、rupcco)之间通过疏水相互作用及π-π堆积作用紧密结合,将疏水光敏剂稳定包裹于胶束内核中,表现出优异的胶体稳定性,显著提升了疏水光敏剂的分散性和给药效率;
22、(2)在正常生理环境(ph 7.4)中,用于协同光疗的纳米药物递送系统纳米颗粒结构稳定,dhad能够有效保护内核药物;当纳米颗粒通过被动epr效应及主动靶向作用富集于肿瘤组织后,肿瘤微环境的弱酸性(ph 5.0-6.5)促使dha链上的氨基质子化(-nh3+),导致dhad聚合物链间静电排斥增强,纳米胶束结构解体,从而触发药物的快速释放,实现了“肿瘤微环境触发释药”的精准控制,降低了对正常组织的毒副作用;
23、(3)首次将轴向羰基(co)配体引入钌酞菁结构,制备得到rupcco;与无轴向co配体的rupc相比,rupcco分子中羰基的引入增强了配体与中心金属钌之间的电荷转移(mlct),提高了近红外区域(808 nm)的吸收截面;同时,co配体促进了非辐射跃迁过程,使得吸收的光能更高效地转化为热能;此外,rupcco在光照下能够有效产生单线态氧等活性氧(ros),且释放的co可调控肿瘤细胞氧化还原稳态,进一步放大氧化应激效应,实现了光热治疗(ptt)与光动力治疗(pdt)的协同增效;
24、(4)dha具有与肿瘤细胞表面高表达cd44受体特异性结合的能力,提高了用于协同光疗的纳米药物递送系统的细胞摄取效率,有效解决了传统光敏剂体内分布无选择性、脱靶效应严重的问题;
25、(5)用于协同光疗的纳米药物递送系统在体内表现出卓越的抗肿瘤效果,能够明显促进肿瘤细胞凋亡和抑制肿瘤细胞增殖;
26、(6)用于协同光疗的纳米药物递送系统具有良好的生物相容性和生物可降解性,而且在体内应用中具有良好的生物安全性,无明显肝肾毒性及全身毒性。
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