一种氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统及其制备方法和应用

1.本发明属于纳米材料制备及纳米医学技术领域，涉及一种氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统及其制备方法和应用。


背景技术：

2.前列腺癌已成为严重影响我国男性健康的泌尿系恶性肿瘤。在前列腺癌的进展中雄激素发挥着重要作用，使用手术和(或)药物实现的雄激素剥夺治疗经常应用于前列腺癌的治疗。比卡鲁胺是一种非甾体抗雄激素药物，能够有效阻断雄激素受体的活性从而抑制雄激素敏感性前列腺癌的生长。虽然在早期比卡鲁胺联合其它雄激素剥夺治疗前列腺癌可以获得较好的效果，但很快会复发且对比卡鲁胺产生耐药，成为去势抵抗性前列腺癌。去势抵抗性前列腺癌患者预后差，平均生存期不足两年。
3.目前研究表明，去势抵抗性前列腺癌对比卡鲁胺产生耐药性是由于该肿瘤细胞过度表达ar-v7引起。氯硝柳胺是被一种美国食品药品管理局(fda)批准的驱虫药，被鉴定为一种有效的ar-v7抑制剂，可以显著下调ar-v7蛋白的表达，并抑制ar-v7转录活性和减少ar-v7到psa启动子的招募。因此，氯硝柳胺可以靶向ar-v7，扭转去势抵抗性前列腺癌对比卡鲁胺的耐药，并且氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药可协同治疗去势抵抗性前列腺癌。但氯硝柳胺几乎不溶于水，在ph值为8-10范围内及一些有机溶剂(如乙醇、dmso)中溶解度增加。该药物的这些物理化学特性促使他需要一种药物递送平台来发挥其抗癌活性。
4.纳米技术已广泛应用于肿瘤化疗药物的递送。纳米药物递送系统可以通过被动靶向富集于肿瘤部位，即纳米药物在肿瘤部位存在增强的渗透和保留效应。
5.目前关于氯硝柳胺纳米药物递送的研究非常少见，关于氯硝柳胺协同比卡鲁胺的纳米递药系统更是未见报道，已有材料其制备过程复杂，药物负载效量低，药物释放速度过快，缺乏主动靶向前列腺肿瘤部位的能力，此外仅使用氯硝柳胺一种药物，因此限制了其疗效。


技术实现要素：

6.为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统及其制备方法和应用，该制备方法操作简单，反应条件温和。经该方法制得的纳米递药系统粒径均一、水溶性好、生物安全性好、药物负载量高，可在外加磁场的协助下富集于前列腺肿瘤部位并缓慢释放氯硝柳胺与比卡鲁胺，二者协同增强治疗前列腺癌的能力。
7.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
8.本发明公开了一种氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
9.s1：采用水热法合成聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球；
10.s2：将氯硝柳胺、比卡鲁胺和多巴胺在无水乙醇中通过非共价相互作用，制备含有氯硝柳胺、比卡鲁胺和多巴胺的复合物溶液；
11.s3：向s2制得的复合物溶液中加入s1制得的聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球，并采用tris-hcl缓冲液进行聚合，得到固态聚合物；
12.s4：通过外加磁场将步骤s3中的固态聚合物分离，再经过洗涤、干燥，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
13.优选地，s1中，采用水热法合成聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球的方法为：将六水合氯化铁、乙酸钠、peg-4000和乙二醇，按照(1.0～1.3)g:(2.5～3.0)g:(0.06～0.08)g:(12～17)ml的用量比，在180～210℃油浴条件下，以600～700rpm的转速磁力搅拌处理4～6h，得到热溶液；将热溶液趁热于180～210℃下反应7～10h，冷却后磁性分离产物，洗涤、干燥处理，制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
14.优选地，s2中，氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇的用量比为(8～10)mg：(9～12)mg：(50～80)mg：(10～20)ml；
15.复合物溶液是将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇以600～700rpm的转速磁力搅拌处理1～2h后制得。
16.优选地，s3中，所用tris-hcl缓冲液与步骤s1中所用无水乙醇的体积比为3:2。
17.优选地，s3中，加入的聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球与氯硝柳胺的质量比为(60～100)：(8～10)。
18.优选地，tris-hcl缓冲液的ph值为8.5～9.5。
19.优选地，s4中，通过外加磁场将固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2～3次，在40～60℃下干燥60～120min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
20.本发明还公开了采用上述的制备方法制得的氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统，该氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统呈均匀分散的球形，粒径为190～220nm。
21.本发明还公开了上述的氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统在制备治疗前列腺癌的药物中的应用。
22.优选地，所述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统在肿瘤微环境的微酸条件下释放，氯硝柳胺的释放率为35.56～44.35％，比卡鲁胺的释放率为37.45～46.67％。
23.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
24.本发明提供的氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，操作简单，采用聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球为核，可实现材料制备过程中的快速分离并提高该递药系统的生物相容性；使用包封氯硝柳胺和比卡鲁胺的聚多巴胺为壳，可实现氯硝柳胺和比卡鲁胺的高载药率及在肿瘤微环境微酸条件下的缓慢释放，同时进一步提高了该系统的生物相容性；此外，该递药系统，可通过纳米药物在肿瘤部位存在增强的渗透和保留效应富集于肿瘤部位，氯硝柳胺与比卡鲁胺在肿瘤部位的缓慢释放后，氯硝柳胺可降低去势抵抗性前列腺癌细胞对比卡鲁胺的耐药性，可实现去势抵抗性前列腺癌的协同治疗应用。
附图说明
25.图1为本发明实施例1制得的负载氯硝柳胺与比卡鲁胺的磁性缓释纳米递药系统。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
27.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
29.实施例1
30.一、氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
31.步骤一、将1.0g六水合氯化铁、2.5g乙酸钠、60mg peg-4000、12ml乙二醇在油浴(180℃)磁力搅拌(600rpm)4h，随后将此热溶液趁热转移至反应釜中，180℃下反应7h，冷却后磁性分离产物，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在40℃下干燥60min制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
32.步骤二、将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇按照8mg：9mg：50mg：10ml的用量比进行混合，磁力搅拌600rpm反应60min形成氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液。
33.步骤三、在氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液中加入聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球60mg，机械搅拌60min后加入15ml ph 8.5的tris-hcl缓冲液，继续机械搅拌6h后形成固态聚合物。
34.步骤四、通过外加磁场将步骤三中的固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在40℃下干燥60min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统，结果如图1所示，由此图可见该递药系统呈现均匀球形，分散性良好，粒径约160nm，负载两种药物的多巴胺包层厚度约40nm，核壳结构明显。
35.二、药物体外释放
36.将上述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测，具体如下：
37.(1)将10mg氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统和10ml pbs缓冲溶液混合后超声10min，室温下振荡。药物释放实验在ph 6.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一
段时间通过外加磁场将上清液分离出来,取出3ml pbs缓冲溶液，再立即向其中补加3ml新鲜的pbs缓冲溶液，通过紫外分光光度计测定所得上清液中氯硝柳胺与比卡鲁胺的浓度。
38.(2)
39.式中wr为氯硝柳胺或比卡鲁胺的总累积释放率；ci和cn分别是第i次和第n次置换液的氯硝柳胺或比卡鲁胺浓度(μg/ml)；ve是取出的pbs体积(3ml)；v0是pbs的总体积(10ml)；m
drug
是氯硝柳胺或比卡鲁胺负载的总量(μg)。
40.(3)通过计算，在ph值为6.0时，氯硝柳胺、比卡鲁胺的累积释放率分别为：35.56％、37.45％。
41.实施例2
42.一、氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
43.步骤一、将1.07g六水合氯化铁、2.6g乙酸钠、65mg peg-4000、13ml乙二醇在油浴(190℃)磁力搅拌(625rpm)4h，随后将此热溶液趁热转移至反应釜中，190℃下反应7h，冷却后磁性分离产物，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在45℃下干燥75min制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
44.步骤二、将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇按照8.6mg：9.7mg：57mg：13ml的用量比进行混合，磁力搅拌625rpm反应75min形成氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液。
45.步骤三、在氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液中加入聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球70mg，机械搅拌70min后加入20ml ph 8.5的tris-hcl缓冲液，继续机械搅拌6h后形成固态聚合物。
46.步骤四、通过外加磁场将步骤三中的固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在45℃下干燥75min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
47.二、药物体外释放
48.将上述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测，具体如下：
49.(1)将10mg氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统和10ml pbs缓冲溶液混合后超声10min，室温下振荡。药物释放实验在ph 6.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间通过外加磁场将上清液分离出来,取出3ml pbs缓冲溶液，再立即向其中补加3ml新鲜的pbs缓冲溶液，通过紫外分光光度计测定所得上清液中氯硝柳胺与比卡鲁胺的浓度。
50.(2)
51.式中wr为氯硝柳胺或比卡鲁胺的总累积释放率；ci和cn分别是第i次和第n次置换液的氯硝柳胺或比卡鲁胺浓度(μg/ml)；ve是取出的pbs体积(3ml)；v0是pbs的总体积(10ml)；m
drug
是氯硝柳胺或比卡鲁胺负载的总量(μg)。
52.(3)通过计算，在ph值为6.0时，氯硝柳胺、比卡鲁胺的累积释放率分别为：37.74％、39.34％。
53.实施例3
54.一、氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
55.步骤一、将1.14g六水合氯化铁、2.7g乙酸钠、70mg peg-4000、14ml乙二醇在油浴(200℃)磁力搅拌(650rpm)5h，随后将此热溶液趁热转移至反应釜中，200℃下反应8h，冷却后磁性分离产物，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在50℃下干燥90min制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
56.步骤二、将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇按照9.2mg：10.4mg：64mg：15ml的用量比进行混合，磁力搅拌650rpm反应90min形成氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液。
57.步骤三、在氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液中加入聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球80mg，机械搅拌80min后加入23ml ph 9.0的tris-hcl缓冲液，继续机械搅拌7h后形成固态聚合物。
58.步骤四、通过外加磁场将步骤三中的固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤2次，在50℃下干燥90min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
59.二、药物体外释放
60.将上述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测，具体如下：
61.(1)将10mg氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统和10ml pbs缓冲溶液混合后超声10min，室温下振荡。药物释放实验在ph 6.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间通过外加磁场将上清液分离出来,取出3ml pbs缓冲溶液，再立即向其中补加3ml新鲜的pbs缓冲溶液，通过紫外分光光度计测定所得上清液中氯硝柳胺与比卡鲁胺的浓度。
62.(2)
63.式中wr为氯硝柳胺或比卡鲁胺的总累积释放率；ci和cn分别是第i次和第n次置换液的氯硝柳胺或比卡鲁胺浓度(μg/ml)；ve是取出的pbs体积(3ml)；v0是pbs的总体积(10ml)；m
drug
是氯硝柳胺或比卡鲁胺负载的总量(μg)。
64.(3)通过计算，在ph值为6.0时，氯硝柳胺、比卡鲁胺的累积释放率分别为：39.82％、42.15％。
65.实施例4
66.一、氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
67.步骤一、将1.21g六水合氯化铁、2.8g乙酸钠、75mg peg-4000、15ml乙二醇在油浴(210℃)磁力搅拌(675rpm)5h，随后将此热溶液趁热转移至反应釜中，210℃下反应9h，冷却后磁性分离产物，经超纯水、无水乙醇依次洗涤3次，在55℃下干燥105min制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
68.步骤二、将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇按照9.8mg：11.1mg：71mg：18ml的用量比进行混合，磁力搅拌675rpm反应105min形成氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液。
69.步骤三、在氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液中加入聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球90mg，机械搅拌90min后加入27ml ph 9.0的tris-hcl缓冲液，继续机械搅拌8h后形成固态聚合物。
70.步骤四、通过外加磁场将步骤三中的固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤3次，在55℃下干燥105min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
71.二、药物体外释放
72.将上述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测，具体如下：
73.(1)将10mg氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统和10ml pbs缓冲溶液混合后超声10min，室温下振荡。药物释放实验在ph 6.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一段时间通过外加磁场将上清液分离出来,取出3ml pbs缓冲溶液，再立即向其中补加3ml新鲜的pbs缓冲溶液，通过紫外分光光度计测定所得上清液中氯硝柳胺与比卡鲁胺的浓度。
74.(2)
75.式中wr为氯硝柳胺或比卡鲁胺的总累积释放率；ci和cn分别是第i次和第n次置换液的氯硝柳胺或比卡鲁胺浓度(μg/ml)；ve是取出的pbs体积(3ml)；v0是pbs的总体积(10ml)；m
drug
是氯硝柳胺或比卡鲁胺负载的总量(μg)。
76.(3)通过计算，在ph值为6.0时，氯硝柳胺、比卡鲁胺的累积释放率分别为：41.36％、44.72％。
77.实施例5
78.一、氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备方法，包括以下步骤：
79.步骤一、将1.30g六水合氯化铁、3.0g乙酸钠、80mg peg-4000、17ml乙二醇在油浴(210℃)磁力搅拌(700rpm)6h，随后将此热溶液趁热转移至反应釜中，210℃下反应10h，冷却后磁性分离产物，经超纯水、无水乙醇依次洗涤3次，在60℃下干燥120min制得聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球。
80.步骤二、将氯硝柳胺、比卡鲁胺、多巴胺和无水乙醇按照10mg：12mg：80mg：20ml的用量比进行混合，磁力搅拌700rpm反应120min形成氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液。
81.步骤三、在氯硝柳胺、比卡鲁胺与多巴胺的复合物溶液中加入聚乙二醇化的四氧化三铁纳米球100mg，机械搅拌90min后加入30ml ph 9.5的tris-hcl缓冲液，继续机械搅拌8h后形成固态聚合物。
82.步骤四、通过外加磁场将步骤三中的固态聚合物分离，经超纯水、无水乙醇依次洗涤3次，在60℃下干燥120min，制得氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统。
83.二、药物体外释放
84.将上述氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统的制备进行药物释放性能检测，具体如下：
85.(1)将10mg氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统和10ml pbs缓冲溶液混合后超声10min，室温下振荡。药物释放实验在ph 6.0的pbs缓冲溶液中进行。每隔一
段时间通过外加磁场将上清液分离出来,取出3ml pbs缓冲溶液，再立即向其中补加3ml新鲜的pbs缓冲溶液，通过紫外分光光度计测定所得上清液中氯硝柳胺与比卡鲁胺的浓度。
86.(2)
87.式中wr为氯硝柳胺或比卡鲁胺的总累积释放率；ci和cn分别是第i次和第n次置换液的氯硝柳胺或比卡鲁胺浓度(μg/ml)；ve是取出的pbs体积(3ml)；v0是pbs的总体积(10ml)；m
drug
是氯硝柳胺或比卡鲁胺负载的总量(μg)。
88.(3)通过计算，在ph值为6.0时，氯硝柳胺、比卡鲁胺的累积释放率分别为：44.35％、46.67％。
89.综上所述，本发明采用超顺磁性氧化铁纳米粒子作为纳米递药系统的核心，可以通过磁性分离实现制备过程中的快速固液分离，提高制备速率，并可在外加磁场的协助下富集于肿瘤部位。由于多巴胺在特定条件下可以发生氧化自聚，形成聚多巴胺(pda)，pda作为外壳可以包裹在几乎任何固体材料表面。更重要的是，pda力生物相容性良好，结构中存在高反应性的邻苯二酚基团和π-π堆积能力，使它能够通过非共价相互作用力与包括药物在内的一些分子结合。本发明采用pda负载氯硝柳胺和比卡鲁胺作为纳米递药系统的壳层，制备过程简单，可实现药物的高负载量及缓释效果，并且实现了两种药物在肿瘤部位ph响应性释放协同增强治疗前列腺癌的作用。
90.通过本发明方法得到的氯硝柳胺与比卡鲁胺联合用药磁性缓释纳米递药系统及其制备方法和应用，该制备方法操作简单，反应条件温和。经该方法制得的纳米递药系统粒径均一、水溶性好、生物安全性好、可实现氯硝柳胺与比卡鲁胺的缓慢释放，同时，联合用药可以达到更好的治疗效果。
91.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。