本发明涉及肿瘤药物递送及联合治疗领域,特别是涉及一种锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒的制备及其在肿瘤光疗免疫联合治疗中的应用。
背景技术:
1、层状双氢氧化物(layered double hydroxide,ldh)纳米材料是一种具有多层结构的二维纳米材料,具有多种优异的理化性质。由于其独特的结构组成,ldhs可提供相当大的比表面积,赋予了其较高的载药量和生物活性。除了优异的载药性能之外,由于层板带正电荷,ldhs可以作为“分子开关”,可响应肿瘤微环境而智能释药,降低药物的副作用,增强肿瘤杀伤作用,在肿瘤治疗领域有着广泛的应用。
2、光疗法主要分为光热治疗(photothermal therapy,ptt)和光动力治疗(photodynamic therapy,pdt)两种。通过光治疗剂(如光敏剂、光热转换剂等)在特定光源照射下产生高热量、活性氧等来杀伤肿瘤,被认为是一种前景广阔的癌症治疗方法。与传统的手术切除、化疗、放疗等治疗手段相比,光疗法因其光源具有较强的组织穿透深度,特异性强,对正常组织无明显毒副作用,具有微创性、高依从性、临床相对安全性等独特的优势。但尽管如此,由于常用光源的组织穿透深度有限,传统的光疗法仅局限于浅表肿瘤,并无法完全预防肿瘤的复发和转移。此外,光治疗剂的非特异性分布也是导致光疗效率较低的重要因素之一。开发多功能光治疗剂,以及将光疗与其他治疗方法结合,可有效规避光疗现存的局限性,并增强肿瘤的治疗效果。
3、本发明拟通过制备一种锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒,提高光动力疗法的效果,并将其与联合近红外激光照射,进而实现有效杀伤肿瘤细胞的目的。目前尚无先合成纳米片,再利用水热反应将锰元素简单地掺入纳米片的层板结构中,制备获得锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒以及将其与近红外激光照射联合治疗癌症的文献或者专利报道。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒的制备及其在肿瘤光疗免疫联合治疗中的应用,以解决上述现有技术存在的问题。本发明提供了锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒的制备方法,制备得到的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒具有良好的光疗性能,通过将光敏剂负载于mldh的片状纳米结构中,其光稳定性进一步提高,有效避免了光漂白特性,从而提高了光热效果;此外,该复合物中掺杂的锰可有效激活sting通路,缓解乏氧微环境,进一步提高光动力疗法的效果,联合近红外激光照射可有效杀伤肿瘤。
2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
3、本发明提供了一种锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒的制备方法,包括以下步骤:
4、(1)将mgcl2溶液和alcl3溶液充分混合后,加入至naoh溶液中,得到混合液;
5、(2)对所述混合液进行离心处理,并收集沉淀,得到沉淀物;
6、(3)将所述沉淀物重悬于去离子水中,依次进行水热处理和离心,得到ldh沉淀;
7、(4)将所述ldh沉淀用mncl2溶液重悬后,依次进行搅拌和离心,得到离心沉淀物;
8、(5)用去离子水重悬所述离心沉淀物后,依次进行水热处理和离心,得到锰掺杂的ldh沉淀;
9、(6)将所述锰掺杂的ldh沉淀冻干后,与光敏剂混合,并进行震荡处理和离心,得到所述锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒。
10、优选的,在步骤(1)中,所述mgcl2溶液为无水mgcl2溶液;所述alcl3溶液为alcl3·6h2o溶液;
11、所述mgcl2溶液、alcl3溶液和naoh溶液的浓度比为(1-1.4)m:(0.5-1)m:(0.45-1)m;
12、所述mgcl2溶液、alcl3溶液和naoh溶液的体积比为5:5:40。
13、优选的,在步骤(2)中,所述离心处理的条件参数为(4300-5000)g离心10min。
14、优选的,在步骤(3)中,所述水热处理的温度为(90-120)℃,时间为4h;所述离心的条件参数为(12000-15000)g离心10min。
15、优选的,在步骤(5)中,所述水热处理的温度为(90-120)℃,时间为4h;所述离心的条件参数为(12000-15000)g离心10min。
16、优选的,在步骤(6)中,所述冻干后所得的冻干粉和光敏剂的质量比为(0.05-0.1):1。
17、优选的,所述光敏剂为吲哚菁绿、ir780和ir820中的一种。
18、本发明提供了一种利用上述制备方法制备得到的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒。
19、本发明提供了上述的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。
20、本发明提供了一种抗肿瘤系统,所述抗肿瘤系统包括:a)上述的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒;和,b)光照装置。
21、本发明公开了以下技术效果:
22、(1)本发明先合成了ldh纳米片的基本结构,再通过金属元素的同构取代/掺杂,将锰元素简单地掺入纳米片的层板结构中,最终制备得到锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒。锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒具有良好生物相容性和可降解性,可以在有效掺杂锰元素的同时有效装载光敏剂。相比于直接通过水热反应在合成纳米片的过程中实现金属同构取代,本发明所述先合成纳米片,再进行金属元素的同构取代的方法存在很多优势,包括能精确控制金属同构取代位置、提高纳米片的稳定性和均一性、减少反应条件对纳米片结构的影响、可扩展应用范围等。
23、(2)本发明制备得到的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒具有良好的光疗性能,可有效避免光敏剂的光漂白特性,能在较低功率的近红外光照射下产生较高的热量,可以有效杀伤肿瘤细胞。
24、(3)本发明制备得到的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒具有良好的水溶性,瘤内注射后,可在肿瘤微环境的弱酸性因素下崩解,中和酸性微环境,解除免疫抑制;所掺杂的锰元素一方面催化h2o2产生o2,缓解肿瘤缺氧微环境,提高光动力治疗效果,有利于促进免疫细胞的活化和浸润,逆转肿瘤免疫抑制性微环境;另一方面,mn2+还可激活sting通路,促进dc细胞的成熟,进一步促进t细胞的增殖和活化,增加ifn-γ的分泌,提高肿瘤杀伤效率。
25、(4)本发明制备方法简单,反应条件温和,易于产业化和大规模实施。
1.一种锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(1)中,所述mgcl2溶液为无水mgcl2溶液;所述alcl3溶液为alcl3·6h2o溶液;
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(2)中,所述离心处理的条件参数为(4300-5000)g离心10min。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(3)中,所述水热处理的温度为(90-120)℃,时间为4-6h;所述离心的条件参数为(12000-15000)g离心10min。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(5)中,所述水热处理的温度为(90-120)℃,时间为4-6h;所述离心的条件参数为(12000-15000)g离心10min。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤(6)中,所述冻干后所得的冻干粉和光敏剂的质量比为(0.05-0.1):1。
7.根据权利要求1或6所述的制备方法,其特征在于,所述光敏剂为吲哚菁绿、ir780和ir820中的一种。
8.一种利用权利要求1-7任一项所述制备方法制备得到的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒。
9.权利要求8所述的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒在制备抗肿瘤药物中的应用。
10.一种抗肿瘤系统,其特征在于,所述抗肿瘤系统包括:a)权利要求8所述的锰掺杂的层状双氢氧化物载药纳米粒;和,b)光照装置。