[發(fā)明專(zhuān)利]一類(lèi)用于光熱治療的近紅外二區(qū)聚合物、納米顆粒及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011566511.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112679707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 應(yīng)磊;郭婷;胡黎文;曹鏞
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G61/12
• 分類(lèi)號(hào): C08G61/12;A61K41/00;A61P35/00;B82Y5/00;B82Y40/00
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強(qiáng)

本發(fā)明公開(kāi)了一類(lèi)用于光熱治療的近紅外二區(qū)聚合物、納米顆粒及其制備方法與應(yīng)用。所述的聚合物其結(jié)構(gòu)如式(Ⅰ)所示，本發(fā)明所述的一類(lèi)近紅外二區(qū)聚合物與兩親性三嵌段聚合物F127通過(guò)自組裝方法形成納米顆粒，能大量溶解在水環(huán)境中，具有優(yōu)異的生物相容性，光熱轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異，用于細(xì)胞和動(dòng)物水平光熱治療；納米尺寸，易于進(jìn)入細(xì)胞，尤其是人非小細(xì)胞肺癌(A549)細(xì)胞。該聚合物還具有優(yōu)異的光穩(wěn)定性能和化學(xué)性能，可實(shí)現(xiàn)近紅外二區(qū)(具體為1064nm)光熱治療，治療效率高，副作用少，具有實(shí)際應(yīng)用的前景。本發(fā)明的原料易得、合成條件溫和，制備方法簡(jiǎn)單，提純便捷，易于實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于抗腫瘤藥物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一類(lèi)用于光熱治療的近紅外二區(qū)聚合物、納米顆粒及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

癌癥是威脅人類(lèi)健康及生命的重要疾病之一。據(jù)2018年世界衛(wèi)生組織發(fā)表的《世界癌癥報(bào)告》，2018年全球新增1810萬(wàn)例癌癥病例(男性950萬(wàn)，女性860萬(wàn))，死亡人數(shù)達(dá)960萬(wàn)(男性540萬(wàn)，女性420萬(wàn))，全球癌癥負(fù)擔(dān)進(jìn)一步加重。其中，中國(guó)作為人口大國(guó)更是占據(jù)了全球癌癥發(fā)病與死亡的一大部分。因此，癌癥成為我國(guó)必須自主攻克的重大疾病之一。光熱治療通過(guò)光熱材料在光照作用下，對(duì)癌癥部位進(jìn)行有選擇性的加熱，導(dǎo)致癌細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生過(guò)高熱量，從而殺死癌細(xì)胞，抑制腫瘤生長(zhǎng)的目的。由于癌細(xì)胞的增值速度遠(yuǎn)快于正常組織，腫瘤組織內(nèi)的血管發(fā)育不完全，血管壁有缺陷，對(duì)熱量的耐受度低于正常細(xì)胞組織。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)溫度達(dá)到40℃時(shí)，細(xì)胞中的蛋白質(zhì)開(kāi)始變形，50℃會(huì)造成不可逆損傷。利用這一點(diǎn)，光熱治療能夠在不影響正常細(xì)胞組織的條件下造成癌細(xì)胞損傷，破壞腫瘤組織。光熱治療具有微創(chuàng)，對(duì)正常細(xì)胞和組織影響小，副作用少的優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，癌癥的光熱治療逐漸成為科研工作者的研究熱點(diǎn)。

通過(guò)科研工作者的不斷努力，目前的光熱材料主要分為貴金屬材料、碳基材料、過(guò)渡金屬化合物納米材料及有機(jī)光熱材料。1)貴金屬材料(如Au、Ag等)雖然光熱轉(zhuǎn)換效率高，但是在體內(nèi)代謝差，成本高，并存在一定毒副作用的不足；2)碳基材料雖然無(wú)毒，光熱轉(zhuǎn)換效率高，但近紅外波段吸收弱，也限制了其進(jìn)一步的應(yīng)用；3)過(guò)渡金屬化合物二維材料在近紅外區(qū)光熱轉(zhuǎn)化效率高，但制備復(fù)雜、尺寸較大，不易被細(xì)胞吸收、代謝較慢等也是其發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。4)有機(jī)光熱材料近紅外吸收強(qiáng)、生物相容性好、結(jié)構(gòu)易于功能化、體內(nèi)代謝時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。因此，相對(duì)其他類(lèi)型的光熱材料，有機(jī)光熱材料為腫瘤光熱治療提供新的材料體系。

近紅外二區(qū)窗口波長(zhǎng)范圍為1000-1700納米，它能有效減少組織光散射，穿透能力強(qiáng)，除了淺表皮的腫瘤治療，深層腫瘤組織也能通過(guò)光熱治療實(shí)現(xiàn)腫瘤消融。目前大多數(shù)光熱治療位于波長(zhǎng)為700-900納米的近紅外一區(qū)窗口，常用的激光波長(zhǎng)為808納米，最大容許照射量為0.33W。相比近紅外一區(qū)光熱治療，采用近紅外二區(qū)光熱治療具有更明顯的優(yōu)勢(shì)，最大容許照射量更大以及激光穿透能力更強(qiáng)，腫瘤治療的適用范圍更廣。而目前有關(guān)近紅外二區(qū)的光熱試劑的報(bào)道較少。

文獻(xiàn)報(bào)道聚合物P1(結(jié)構(gòu)式見(jiàn)式(A)，來(lái)源期刊先進(jìn)材料，第30卷，第35期，頁(yè)碼1802591)具有較好的近紅外二區(qū)吸收響應(yīng)，吸收光譜擴(kuò)展到1200nm，但在1064nm激光作用下，P1聚合物的光熱轉(zhuǎn)換效率僅為30.1％，離高效光熱試劑的應(yīng)用仍有一定的距離，因此，高光熱轉(zhuǎn)換效率的近紅外二區(qū)共軛聚合物的開(kāi)發(fā)十分迫切。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有光熱材料的缺陷，本發(fā)明的首要目的在于提供一類(lèi)用于光熱治療的近紅外二區(qū)聚合物，實(shí)現(xiàn)近紅外二區(qū)的吸收，且具有較高的消光系數(shù)和光熱轉(zhuǎn)換效率，與兩親性三嵌段聚合物F127通過(guò)自組裝方法形成納米顆粒，在水溶液中具有優(yōu)異的溶解性和生物相容性，是一類(lèi)性能優(yōu)異的光熱試劑。該類(lèi)聚合物與兩親性化合物通過(guò)自組裝制備成納米顆粒，具有優(yōu)異的水溶性、光穩(wěn)定性、生物相容性和光熱轉(zhuǎn)換性能，在癌癥的光熱治療領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述近紅外二區(qū)聚合物和納米顆粒的制備方法。