葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管復(fù)合材料的制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬納米材料科學(xué)領(lǐng)域，涉及腫瘤靶向治療的新型載藥材料。具體涉及一種具有靶向性且生物相容性良好的新載體一葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管復(fù)合材料的制備。
【背景技術(shù)】
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[0002]碳納米管(CNTs)是由碳原子構(gòu)成的石墨片卷成的中空?qǐng)A柱體。碳納米管具有管狀結(jié)構(gòu)，因而在生物環(huán)境中比球形粒子和片狀粒子更適合作為藥物載體。首先，碳納米管具有良好的柔性，能夠通過(guò)彎曲作用增大與細(xì)胞的接觸面積；其次，能夠通過(guò)主動(dòng)內(nèi)吞作用和被動(dòng)擴(kuò)散的途徑順利跨膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)；最后，碳納米管表面與藥物分子之間存在著較強(qiáng)的
相互作用以及靜電作用，能夠高效負(fù)載藥物。其管狀結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的吸附能力，其內(nèi)部可以容納生物活性分子及藥物，且在藥物遞送過(guò)程中還能夠保持其活性。因此，近年來(lái)碳納米管被廣泛用于藥物載體的研究。然而其溶解性和生物相容性一直限制著其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對(duì)碳納米管的改性研究成為關(guān)鍵。
[0003]葉酸受體(FR)是一種跨糖蛋白，它可以通過(guò)介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)吞作用將葉酸(FA)或FA-偶聯(lián)物由細(xì)胞外轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。葉酸受體在許多癌細(xì)胞過(guò)度表達(dá)，而在正常的器官中很少表達(dá)，甚至不表達(dá)。通過(guò)給藥系統(tǒng)的葉酸與腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的FR的特異性結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)葉酸結(jié)合物的靶向傳遞，從而減少藥物治療癌癥時(shí)對(duì)正常細(xì)胞的損害。葉酸與葉酸受體具有高親和力，低免疫原性，易于改造，小尺寸，存儲(chǔ)穩(wěn)定性，與各種有機(jī)和水性溶劑的兼容性，成本低，容易獲得等優(yōu)點(diǎn)，故其在靶向給藥系統(tǒng)中有越來(lái)越多的應(yīng)用。殼聚糖(CHI)是甲殼素的脫乙酰基產(chǎn)物，具有良好的生物相容性和生物可降解性，有抗菌消炎、促進(jìn)傷口愈合、抗酸抗?jié)兗爸苯右种颇[瘤細(xì)胞的作用，并且便于表面修飾，與現(xiàn)有的抗癌藥合用可增強(qiáng)其抗癌效果。
[0004]本發(fā)明中的葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管與傳統(tǒng)載藥材料相比制備方法簡(jiǎn)單、載藥量大、靶向性好、生物相容性高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0005]本發(fā)明的目的為制備一種靶向性高、生物相容性好、載藥量大的藥物載體。具體涉及葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管復(fù)合載藥材料的制備。
[0006]本發(fā)明中所述的葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管的具體合成方法如下:
[0007]I)將碳納米管加入到一定體積的濃硝酸中，充分超聲后在一定的溫度下加熱回流，得到產(chǎn)物A。
[0008]2)將葉酸溶于一定量的無(wú)水二甲亞砜(DMSO)，攪拌下分別加入縮合劑二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)和一定量的三乙胺，，在一定溫度下氮?dú)獗Ｗo(hù)避光反應(yīng)過(guò)夜，得到溶液B。
[0009]3)稱(chēng)取一定量的殼聚糖，溶于醋酸-醋酸鈉緩沖溶液中，緩慢滴加溶液B，滴畢，力口入一定量的1- (3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDC)，一定溫度下避光反應(yīng)過(guò)夜，得到產(chǎn)物C。
[0010]4)準(zhǔn)確稱(chēng)取已干燥的產(chǎn)物A溶于一定量的蒸餾水中，充分超聲使其分散均勻。將一定量的產(chǎn)物C溶于一定量的DMSO溶液中。將產(chǎn)物C的DMSO溶液緩慢滴加到A的水溶液中。再加入一定量的EDC，攪拌一定時(shí)間。反應(yīng)結(jié)束后離心取下層固體。將固體用乙醇洗滌三遍后置于紅外燈下干燥過(guò)夜，得到葉酸及殼聚糖修飾的多壁碳納米管復(fù)合材料(FA-CH1-MWCNT)。
[0011]在步驟I)中，加入的濃硝酸體積為50?100ml，超聲時(shí)間為30min，加熱回流10?20h。
[0012]在步驟2)中，無(wú)水DMSO的體積為20?40ml，溫度為45°C.反應(yīng)時(shí)間為24h。
[0013]在步驟3)中，醋酸-醋酸鈉緩沖溶液的體積為30ml，加入EDC的量為0.1?0.2g。溫度為45°C。
[0014]在步驟4)中，產(chǎn)物A的量為20?40mg，蒸餾水為10?30ml，產(chǎn)物C為300?500mg, EDC為100?200mg。反應(yīng)時(shí)間為20?30h。
[0015]本發(fā)明中的FA-CH1-MWCNT經(jīng)透射電鏡(TEM)檢測(cè)，其內(nèi)徑約為26nm左右，與酸化后的MWCNT (內(nèi)徑6nm)相比，內(nèi)徑明顯增加，且表面光滑、管口清晰。
[0016]本發(fā)明中，F(xiàn)A-CH1-MWCNT復(fù)合納米材料與傳統(tǒng)的載藥材料相比有許多優(yōu)點(diǎn):
[0017]I)碳納米管具有獨(dú)特空腔結(jié)構(gòu)，形貌均一，表面便于結(jié)構(gòu)修飾，藥物裝載方便，可通過(guò)物理包封裝載不同類(lèi)型的抗腫瘤藥物，載藥量大。
[0018]2)葉酸分子可與葉酸受體結(jié)合，從而特異性地結(jié)合腫瘤組織細(xì)胞，具有良好的葉酸受體靶向性，減小對(duì)正常細(xì)胞的傷害，增加用藥安全性及有效性。
[0019]3)殼聚糖分子具有良好的生物降解性和生物相容性，能使藥物充分發(fā)揮藥效，保證血藥濃度維持恒定，且無(wú)毒副作用。
【附圖說(shuō)明】
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[0020]圖1為酸化碳納米管的紅外譜圖。橫坐標(biāo)為波數(shù)(ηπΓ1)，縱坐標(biāo)為吸光度。
[0021]圖2為酸化碳納米管的透射電鏡圖。
[0022]圖3為CHI與FA-CHI及FA-NHS的紅外吸收譜圖。橫坐標(biāo)為波數(shù)(ηπΓ1)，縱坐標(biāo)為吸光度。
[0023]圖4為FA-CH1-MWCNT1復(fù)合納米材料的電鏡圖。其中MWCNT含量為25mg，F(xiàn)A的含量為352mg，CHI的含量為60mg。標(biāo)尺為lOOnm。
[0024]圖5為FA-CH1-MWCNT1復(fù)合納米材料的電鏡圖。其中MWCNT含量為25mg，F(xiàn)A的含量為352mg，CHI的含量為60mg。標(biāo)尺為lOOnm。
[0025]圖6為FA-CH1-MWCNT2復(fù)合納米材料的電鏡圖。其中MWCNT含量為45mg，F(xiàn)A的含量為176mg，CHI的含量為80mg。標(biāo)尺為lOOnm。
[0026]圖7為FA-CH1-MWCNT2復(fù)合納米材料的電鏡圖。其中MWCNT含量為45mg，F(xiàn)A的含量為176mg，CHI的含量為80mg。標(biāo)尺為50nm。
[0027]圖8為FA-CH1-MWCNT2復(fù)合納米材料的電鏡圖。其中MWCNT含量為45mg，F(xiàn)A的含量為176mg，CHI的含量為80mg。標(biāo)尺為20nm。具體實(shí)施方案:
[0028]實(shí)施例1:多壁碳納米管的酸化。
[0029]在10ml的三頸瓶中加入多壁碳納米管(10mg)和一定量的硝酸(50ml)，超聲30min。超聲完畢，在120°C條件下回流10h，停止反應(yīng)，靜置過(guò)夜。將上層的硝酸分離后加蒸餾水稀釋?zhuān)俅戊o置。重復(fù)上面的操作，將上層的水溶液分離后，再往剩余的反應(yīng)液中加入蒸懼水稀釋。將反應(yīng)液在7000r/min條件下離心3min,加水稀釋離心,除去上清液,重復(fù)2?3次直至上層液體為墨水色。將上清液分離，所得固體置于紅外燈下干燥過(guò)夜，得到酸化的碳納米管。
[0030]實(shí)施例2:酸化碳納米管的表征。
[0031]酸化碳納米管的紅外數(shù)據(jù)顯示，1640cm-1處為碳氧雙鍵的伸縮振動(dòng)所產(chǎn)生的吸收峰，3400CHT1處為氧氫