[發明專利]一種基于細胞膜包覆的腫瘤光療試劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201510315360.5
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104888219B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 吳富根;賈浩然
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/60;A61K47/61;A61K49/00;A61P35/00;G01N21/64;G01N1/30
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 鄭立發

技術領域

本發明涉及一種基于細胞膜包覆的腫瘤光療試劑及其制備方法和應用，屬于抗腫瘤光療試劑領域。

背景技術

癌癥是一種由控制細胞生長機制失常而引發的疾病，它可能在人體內各個組織出現并且會侵入周圍正常組織從而發生轉移，成為危害人類生命健康的重要因素。傳統的癌癥的治療方法有外科手術切除、化學治療和放射線治療等，但由此造成的二次傷害往往大于癌癥本身，因此這些治療手段仍有待改進。光動力學療法是近年來發展出的一種新型癌癥輔佐性療法，由于其對正常組織傷害小、無藥物毒性積累及副作用小等優點而受到廣泛關注。其中，光敏劑是光動力學療法的關鍵組分，它通過將光能傳遞給周圍的氧分子產生活性氧簇，從而殺死癌細胞。目前常見的光敏劑包括卟啉、吲哚菁綠、二氫卟吩E6、竹紅菌甲素以及四氯四碘熒光素二鉀等，都取得了一定的抗癌效果。卟啉作為第一代光敏物質在光動力學療法領域應用最為廣泛，它在可見光波段有密集的吸收帶并且單線態氧產率高，光療效果好。

但是，由于卟啉分子之間的π-π堆疊作用使其極易在水溶液中形成聚集體，這種自猝滅現象很大程度上削弱了單線態氧的產率及光療的效率。

發明內容

發明目的：為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于細胞膜包覆的腫瘤光療試劑及其制備方法和應用。

技術方案：為實現上述目的，本發明提供了一種基于細胞膜包覆的腫瘤光療試劑，所述試劑為側鏈含有光敏劑分子和聚乙二醇分子的高分子殼聚糖。

作為優選，所述高分子殼聚糖為乙二醇殼聚糖，其分子量大于10000。

作為另一種優選，所述光敏劑分子通過與高分子殼聚糖上的氨基反應接枝在高分子殼聚糖上，其數量占殼聚糖重復單元數的百分比為0.2％-4％。

作為另一種優選，所述光敏劑分子為原卟啉、吲哚菁綠、二氫卟吩E6或卟啉衍生物。

作為另一種優選，所述聚乙二醇分子通過與高分子殼聚糖上的氨基反應接枝在高分子殼聚糖上，其數量占殼聚糖重復單元數的百分比為2％-30％。

作為另一種優選，所述聚乙二醇分子為X-聚乙二醇-Y，其中X是N-羥基琥珀酰亞胺酯或羧基，聚乙二醇分子量為1000-8000，Y是甲氧基、氨基或羧基。

本發明還提供了所述腫瘤光療試劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)聚乙二醇-殼聚糖的合成：

稱取殼聚糖和聚乙二醇，將二者分別溶于PBS緩沖液，迅速混合均勻后，室溫下振蕩過夜，反應結束后用截留分子量為10k的透析袋透析純化，冷凍干燥，即得；

(2)羧基活化：

稱取光敏劑、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺和N-羥基琥珀酰亞胺，分別溶于二甲基亞砜，得各溶液；先將光敏劑溶液與1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺溶液混合反應后，再加入N-羥基琥珀酰亞胺繼續反應，使羧基活化完全，得待合成體系；

(3)光敏劑-聚乙二醇-殼聚糖的合成：

取步驟(1)所得聚乙二醇-殼聚糖溶于超純水中，并與步驟(2)所得待合成體系混合，室溫下振蕩過夜，反應結束后用截留分子量為5k的透析袋在二甲基亞砜中透析純化，再用超純水透析純化，然后冷凍干燥，即得，于-20℃中冷凍保存，備用；

最后，本發明提供了所述腫瘤光療試劑在制備光敏劑中的應用。

作為優選，所述光敏劑為抗腫瘤光動力學療法中所用的光敏劑。

作為另一種應用，所述光敏劑為細胞成像中所用光敏劑。

本發明光療試劑的分子結構圖見附圖1。

為了實現不同的光療效果，所以本發明試劑中所述光敏劑分子可以選自原卟啉、吲哚菁綠、二氫卟吩E6或卟啉衍生物中的一種。

由于卟啉分子可以通過疏水相互作用插入到細胞膜中，起到對高分子錨定的作用，因此本發明光療試劑可以很快將細胞膜包覆，在短時間內即可用于之后的光動力學療法與細胞成像。利用這種多位點錨定的細胞膜包覆策略，使得卟啉分子均勻分散在細胞膜表面而不被內吞，因此有效抑制了卟啉分子間由于聚集形成的自猝滅，在很大程度上提高的單線態氧產率與熒光亮度。

因此，本發明利用卟啉分子的疏水特性，將柔性的殼聚糖高分子錨定在細胞膜表面，從而把接枝的原卟啉分離開來。此外，聚乙二醇(PEG)側鏈的引入進一步增強了高分子的兩親性，防止其在細胞膜表面形成自組裝。原卟啉分子在特定波長的光照下，不僅可以產生單線態氧殺死癌細胞，還能實現具有免清洗效果的細胞膜成像。

綜上所述，本發明試劑不僅大大增強了其作為光敏劑的光動力學療效，還提高了原卟啉的熒光產率，進一步實現了該分子在免清洗成像方面的應用。