本发明涉及载药纳米材料,具体涉及一种纳米颗粒自组装组合体及其制备方法和应用。
背景技术:
1、纳米颗粒自组装组合体是由纳米尺度的分子或结构自发组装形成的一类材料,通常呈现核-壳结构、纳米线/管、纳米片、纳米薄膜、多孔结构等形貌和尺寸特征,具有高度的可调性和多样性。纳米颗粒自组装组合体的性质主要取决于组成分子的特性及其排列方式,具有结构可控性强、尺寸效应显著、表面活性高、可重构性好等优点,在材料科学、生物医学、能源等领域具有广阔的应用前景。
2、纳米颗粒自组装组合体在药物递送领域的应用潜力巨大,其能够通过调控自身的结构和性质实现药物的靶向输送以及缓释释放,从而可以提高药物的生物利用度和治疗效果,同时可以减少药物的毒副作用。目前,纳米颗粒自组装组合体在药物递送领域的研究已取得一定进展,例如:有研究人员通过调节脂质体的成分和结构,实现了对于药物的控释和靶向输送,进而一定程度上提高了药物的疗效。近年来,还出现了一些新型的纳米颗粒自组装组合体,例如:核酸纳米颗粒、金属有机骨架纳米颗粒等,这些新型组合体在药物递送中展示出良好的应用前景。随着技术的进步和对作用机制的深入理解,纳米颗粒自组装组合体在药物递送领域的应用前景将更加广阔。然而,目前借助纳米颗粒自组装组合体实现药物的精确递送仍然具有巨大的挑战,包括药物载荷量的限制、稳定性和生物相容性的问题、靶向性和细胞内释放的难题、规模化生产和临床转化的挑战等。
3、因此,开发一种药物载荷量高、稳定性与生物相容性优良、具有精准靶向性和可控细胞内释放能力、适合规模化生产和临床应用的纳米颗粒自组装组合体具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种纳米颗粒自组装组合体及其制备方法和应用。
2、本发明所采取的技术方案是:
3、一种纳米颗粒自组装组合体,其组成包括聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒、非晶铁纳米颗粒和抗癌组分。
4、优选地,所述纳米颗粒自组装组合体中各组分的重量百分含量如下:
5、聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒:60%~80%;
6、非晶铁纳米颗粒:5%~15%;
7、抗癌组分:2%~10%。
8、优选地,所述聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒中的聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚(n-异丙基丙烯酰胺)的重量比为1:0.3~0.5。
9、优选地,所述聚乳酸-乙醇酸共聚物的数均分子量为2000~20000。
10、优选地,所述聚乳酸-乙醇酸共聚物中乳酸单元、乙醇酸单元的重量比为1:1~10。
11、优选地,所述聚(n-异丙基丙烯酰胺)的数均分子量为2000~20000。
12、优选地,所述聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒是由包括以下步骤的制备方法制成:将聚乳酸-乙醇酸共聚物(plga)、二环己基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺分散在有机溶剂中反应0.5h~4h,再加入乙二胺后反应12h~48h,再加入聚(n-异丙基丙烯酰胺)(pnipam)后反应12h~48h,再加入乙醚进行重结晶,再取结晶体进行干燥,即得聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒。
13、优选地,所述有机溶剂为二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
14、优选地,所述非晶铁纳米颗粒的粒径为2nm~100nm。
15、优选地,所述非晶铁纳米颗粒是由包括以下步骤的制备方法制成:保护气氛中,将油胺和1-十八烯混合均匀,再升温至80℃~150℃后加入羰基铁,再升温至170℃~300℃后反应20min~40min,冷却,再进行产物分离和纯化,即得非晶铁纳米颗粒。
16、优选地,所述保护气氛为氩气气氛或氮气气氛。
17、优选地,所述混合在温度为25℃~300℃的条件下进行,混合的方式为搅拌。
18、优选地,所述产物分离的方式为离心。
19、优选地,所述离心在离心机转速为5000rpm~20000rpm的条件下进行,离心的时间为1min~10min。
20、优选地,所述纯化的方式为用丙酮进行多次洗涤。
21、优选地,所述抗癌组分为替拉扎明(tpz)、环磷酰胺(ctx)中的至少一种。
22、优选地,所述纳米颗粒自组装组合体呈球形或类球形,直径为20nm~1000nm。
23、一种如上所述的纳米颗粒自组装组合体的制备方法包括以下步骤:
24、将聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒、非晶铁纳米颗粒和抗癌组分利用微乳液法进行自组装,即得纳米颗粒自组装组合体。
25、优选地,一种如上所述的纳米颗粒自组装组合体的制备方法包括以下步骤:
26、避光条件下,将聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒、非晶铁纳米颗粒和聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物分散在有机溶剂中,再加入抗癌组分水溶液后进行超声分散,再加入聚乙烯醇水溶液后进行超声分散,再置于保护气氛中搅拌过夜,再旋转蒸发除去有机溶剂,离心,取固体产物进行冷冻干燥,即得纳米颗粒自组装组合体。
27、优选地,所述有机溶剂为二氯甲烷、乙醇、丙酮中的至少一种。
28、优选地,所述超声分散的方式为间歇式,超声分散2s~8s,停2s~8s。
29、优选地,所述离心在离心机转速为1000rpm~10000rpm的条件下进行,离心的时间为5min~20min。
30、一种抗癌药物,其包含上述纳米颗粒自组装组合体。
31、本发明的有益效果是:本发明的纳米颗粒自组装组合体具有药物载荷量高、稳定性与生物相容性优良、具备精准靶向性和可控细胞内释放能力、通透性和滞留效应高、具备合适的尺寸、可降解等优点,且其制备方法简单、普适性强,适合进行规模化生产和临床应用。
32、具体来说:
33、1)本发明的纳米颗粒自组装组合体的药物载荷量高,其在高温或酸性条件下表面会发生塌陷,从而可以实现内部药物的可控释放,具备精准靶向性和可控细胞内释放能力,通透性和滞留效应高;
34、2)本发明的纳米颗粒自组装组合体在极性溶剂(例如:水、乙醇)中的分散性好,生物相容性高,对生物组织具有良好的耐受性,不会引发明显的免疫反应;
35、3)本发明的纳米颗粒自组装组合体中包含非晶铁纳米颗粒,其可以作为芬顿反应的催化剂,有助于将纳米颗粒自组装组合体降解成无害的代谢产物(例如:乳酸、乙醇酸、fe3+等),安全环保;
36、4)本发明的纳米颗粒自组装组合体的制备方法简单、普适性强,适合进行大规模工业化生产和临床应用。
1.一种纳米颗粒自组装组合体,其特征在于,组成包括聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒、非晶铁纳米颗粒和抗癌组分。
2.根据权利要求1所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述纳米颗粒自组装组合体中各组分的重量百分含量如下:
3.根据权利要求1所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒中的聚乳酸-乙醇酸共聚物、聚(n-异丙基丙烯酰胺)的重量比为1:0.3~0.5。
4.根据权利要求3所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述聚乳酸-乙醇酸共聚物的数均分子量为2000~20000;所述聚(n-异丙基丙烯酰胺)的数均分子量为2000~20000。
5.根据权利要求3所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述聚乳酸-乙醇酸共聚物中乳酸单元、乙醇酸单元的重量比为1:1~10。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述非晶铁纳米颗粒的粒径为2nm~100nm。
7.根据权利要求1~5中任意一项所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述抗癌组分为替拉扎明、环磷酰胺中的至少一种。
8.根据权利要求1~5中任意一项所述的纳米颗粒自组装组合体,其特征在于:所述纳米颗粒自组装组合体呈球形或类球形,直径为20nm~1000nm。
9.一种如权利要求1~8中任意一项所述的纳米颗粒自组装组合体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将聚乳酸-乙醇酸共聚物-聚(n-异丙基丙烯酰胺)复合纳米颗粒、非晶铁纳米颗粒和抗癌组分利用微乳液法进行自组装,即得纳米颗粒自组装组合体。
10.一种抗癌药物,其特征在于,包含权利要求1~8中任意一项所述的纳米颗粒自组装组合体。