本發明涉及一(yi)種(zhong)微凝(ning)膠(jiao)的組裝體系及其制(zhi)備方法。
背景技術:
根據世界癌(ai)癥(zheng)報(bao)道,癌(ai)癥(zheng)始(shi)終是(shi)主要(yao)致(zhi)死(si)疾(ji)病(bing)之一,平均(jun)每(mei)年(nian)約有1000萬(wan)新增(zeng)病(bing)例,而(er)經過(guo)(guo)常(chang)規的(de)(de)手術切除(chu),放療(liao)(liao)(liao)(liao)和化(hua)療(liao)(liao)(liao)(liao)等手段(duan)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)后,平均(jun)生存期也僅為6-24個月。且常(chang)規治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)有很(hen)多的(de)(de)弊端(duan),如殺(sha)(sha)死(si)正常(chang)組織細胞,增(zeng)加腫(zhong)瘤(liu)細胞的(de)(de)代謝率(lv)和破壞(huai)機體免(mian)疫功能(neng)等。近些年(nian),越來(lai)越多的(de)(de)人開始(shi)注意使(shi)用微(wei)創(chuang)性的(de)(de)光(guang)(guang)熱(re)(re)療(liao)(liao)(liao)(liao)法來(lai)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)腫(zhong)瘤(liu),即用一定波長的(de)(de)近紅外光(guang)(guang)照射光(guang)(guang)熱(re)(re)劑將(jiang)光(guang)(guang)能(neng)轉換為熱(re)(re)能(neng)局部(bu)加溫殺(sha)(sha)死(si)腫(zhong)瘤(liu)細胞。光(guang)(guang)熱(re)(re)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)可以避免(mian)常(chang)規療(liao)(liao)(liao)(liao)法的(de)(de)不足,還會使(shi)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)過(guo)(guo)程簡便(bian)易操(cao)作,治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)(liao)后并發癥(zheng)較少,住(zhu)院(yuan)時間縮短。
光(guang)(guang)熱(re)治(zhi)療(liao)(liao)技術(shu)的(de)實際應用中主要是借(jie)助對人(ren)體沒有(you)(you)傷害的(de)近(jin)紅外光(guang)(guang)輻照光(guang)(guang)熱(re)劑從(cong)而將光(guang)(guang)能轉(zhuan)化為熱(re)能殺死(si)癌細胞。因此,光(guang)(guang)熱(re)治(zhi)療(liao)(liao)技術(shu)的(de)關鍵在(zai)于光(guang)(guang)熱(re)劑,也就(jiu)是光(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)換材(cai)料。目前人(ren)們已經開發出(chu)一系列在(zai)近(jin)紅外光(guang)(guang)范圍有(you)(you)強(qiang)吸收的(de)納(na)米(mi)材(cai)料,如含貴重金屬(shu)的(de)納(na)米(mi)粒子(Au、Ag)、有(you)(you)機(ji)聚(ju)(ju)(ju)合物(wu)納(na)米(mi)材(cai)料、半(ban)導體光(guang)(guang)熱(re)材(cai)料以及碳基納(na)米(mi)材(cai)料。為了進一步提高光(guang)(guang)熱(re)治(zhi)療(liao)(liao)效果,人(ren)們采(cai)用光(guang)(guang)熱(re)化學聯(lian)合治(zhi)療(liao)(liao)技術(shu)開發出(chu)多種用于聯(lian)合治(zhi)療(liao)(liao)試劑包括聚(ju)(ju)(ju)苯(ben)胺/聚(ju)(ju)(ju)異丙(bing)(bing)基丙(bing)(bing)烯(xi)酰;金納(na)米(mi)粒/聚(ju)(ju)(ju)異丙(bing)(bing)基丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺-丙(bing)(bing)烯(xi)酸;石墨(mo)烯(xi)/二氧化硅/聚(ju)(ju)(ju)異丙(bing)(bing)基丙(bing)(bing)烯(xi)酰胺-丙(bing)(bing)烯(xi)酸等;然而這些(xie)聯(lian)合治(zhi)療(liao)(liao)試劑對載(zai)入的(de)藥物(wu)難以實現精確可控(kong)的(de)靶(ba)向釋放,且會在(zai)人(ren)體內(nei)積累形成(cheng)潛在(zai)毒性。
技術實現要素:
本發(fa)明目的是為了解(jie)決了現有(you)光熱轉換材(cai)料對(dui)載入的藥(yao)物(wu)難(nan)以實現精確可控的靶向釋(shi)放,且(qie)存在毒副作(zuo)用的問題(ti),而提供一(yi)種PEGMa(甲(jia)基(ji)丙(bing)烯(xi)酸酯)修(xiu)飾MoOx(氧化(hua)鉬)與溫敏PNIPAM(聚(ju)異丙(bing)基(ji)丙(bing)烯(xi)酰胺)微凝膠的組裝體系及其制備方法。
一種PEGMa修(xiu)飾MoOx與溫敏PNIPAM微凝(ning)膠的組裝(zhuang)體系,其化學(xue)式(shi)為PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)。
上(shang)述PEGMa修飾MoOx與(yu)溫敏PNIPAM微凝膠的(de)組(zu)裝體系的(de)制備方法(fa),按(an)照以下步(bu)驟(zou)進(jin)行(xing)的(de):
一、將0.08~0.09g的鉬酸銨在(zai)攪拌的條(tiao)件下溶解(jie)在(zai)15~25ml的去離(li)子水(shui)中;
二(er)、將0.4~0.6g甲(jia)基丙烯酸酯溶解于10~15ml無(wu)水(shui)乙醇溶液;
三(san)、將步驟一和步驟二中所得溶液混勻(yun),然后用(yong)水熱法在160℃恒溫條件下反應(ying)10~14h,對(dui)沉淀物進行離心分離,經洗滌、干燥后得到(dao)改性氧化(hua)鉬PEGMa-MoOx;
四、將上述(shu)PEGMa-MoOx溶解在盛有100ml去離子水的燒杯中,攪拌30min后(hou)(hou)轉移到(dao)(dao)250ml圓底燒瓶中,然后(hou)(hou)加(jia)入1.5~2.0g的N-異丙基丙烯酰(xian)胺(an)(NIPAM)、82~328μL甲(jia)基丙烯酸(suan)(MAA)、0.05~0.07g N,N-亞甲(jia)基雙(shuang)丙烯酰(xian)胺(an)(MBA)和0.05~0.06g十二烷(wan)基硫酸(suan)鈉(SDS)并混勻,在通氮氣的條(tiao)件下以1~5℃/min的升溫速(su)度(du)加(jia)熱到(dao)(dao)70℃,然后(hou)(hou)加(jia)入0.2~0.3g過硫酸(suan)銨(APS),使反應在70℃下聚合6h,于8000r/min條(tiao)件下離心10min,經洗滌、透(tou)析、干(gan)燥后(hou)(hou)獲(huo)得PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),即(ji)完成PEGMa修(xiu)飾MoOx與溫敏PNIPAM微凝膠的組裝體系的制備。
本發明的優點是:
1、本發(fa)明制(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)(fa)具(ju)有(you)簡單(dan)可(ke)(ke)行(xing),成(cheng)本低廉,反(fan)應(ying)條件溫和,易(yi)操作,光(guang)(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)換納米粒(li)(li)子(zi)粒(li)(li)徑(jing)可(ke)(ke)控(kong)且(qie)分布均勻等特(te)點。通(tong)過(guo)該方(fang)法(fa)(fa)制(zhi)備(bei)得到PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),它(ta)是具(ju)有(you)光(guang)(guang)(guang)熱(re)化學聯(lian)合治療(liao)效果的(de)(de)近紅外(wai)光(guang)(guang)(guang)刺(ci)激可(ke)(ke)控(kong)響應(ying)性(xing)光(guang)(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)換微(wei)凝膠(jiao)組裝體系(xi),在808nm激光(guang)(guang)(guang)器(qi)照射下,微(wei)凝膠(jiao)中改性(xing)氧化鉬納米粒(li)(li)子(zi)可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)光(guang)(guang)(guang)能(neng)轉(zhuan)換為(wei)熱(re)能(neng),負載抗癌藥(yao)物(wu)后在病灶處燒蝕細胞的(de)(de)同時還可(ke)(ke)以使具(ju)有(you)靶向作用(yong)的(de)(de)微(wei)凝膠(jiao)發(fa)生(sheng)可(ke)(ke)控(kong)受熱(re)收縮,可(ke)(ke)將(jiang)(jiang)內(nei)部包覆的(de)(de)藥(yao)物(wu)可(ke)(ke)控(kong)釋放于病灶處,殺死腫瘤細胞,達到光(guang)(guang)(guang)熱(re)化學聯(lian)合治療(liao)的(de)(de)效果。
2、本(ben)發明(ming)采用甲基(ji)丙烯(xi)酸酯修飾(shi)改(gai)性氧(yang)化(hua)(hua)鉬(mu),使(shi)氧(yang)化(hua)(hua)鉬(mu)被部分還原能以(yi)多種價態存在,從而實現(xian)光(guang)熱轉換的性能。同時使(shi)改(gai)性后的氧(yang)化(hua)(hua)鉬(mu)帶有雙(shuang)鍵(jian)可(ke)以(yi)與溫敏(min)單體進行復合。通過水熱法制備(bei)得到(dao)的改(gai)性氧(yang)化(hua)(hua)鉬(mu)粒徑分布較均勻且光(guang)熱轉換效果較佳。
3、本發明采用(yong)鉬酸(suan)銨和甲基丙烯酸(suan)酯為主(zhu)要反應(ying)物(wu)制備改性氧(yang)化鉬,使氧(yang)化鉬得以應(ying)用(yong)于生物(wu)醫藥領域的(de)同時,可進一步與具有(you)雙鍵(jian)的(de)功能(neng)性聚合物(wu)反應(ying),實現各種兼具光熱(re)治療效果的(de)其他多功能(neng)治療的(de)作用(yong)。
4、本發明將改性后的氧化鉬與(yu)溫敏單(dan)體(ti)(NIPAM),親(qin)水性單(dan)體(ti)(MAA)復合的制備(bei)方案,可使(shi)(shi)復合微凝(ning)膠(jiao)實(shi)現(xian)靶(ba)向定(ding)位(wei)的作(zuo)用(yong)。由于腫瘤(liu)細胞的微環(huan)境偏酸(suan)溫度(du)(du)也(ye)相(xiang)對較高,因此通過(guo)復合MAA后可以使(shi)(shi)復合凝(ning)膠(jiao)穩定(ding)存在于腫瘤(liu)細胞中(zhong),同時,在808nm激光(guang)(guang)器照射(she)后復合微凝(ning)膠(jiao)除了(le)燒蝕細胞外(wai)還(huan)能體(ti)積收縮,實(shi)現(xian)靶(ba)向釋(shi)藥。通過(guo)調節激光(guang)(guang)強度(du)(du)和照射(she)時間(jian)能精確控制藥物的釋(shi)放量(liang)及釋(shi)放速(su)率。優于單(dan)一的光(guang)(guang)熱(re)治療或化療的效果(guo),無副作(zuo)用(yong)。
5、本發明(ming)中改(gai)性(xing)氧化鉬能在(zai)(zai)PH為(wei)7-8的(de)(de)人體正常(chang)生(sheng)理(li)環境中自(zi)動降(jiang)解(jie),而在(zai)(zai)PH為(wei)5-6的(de)(de)偏酸性(xing)條件下穩定存在(zai)(zai),因此在(zai)(zai)實(shi)現(xian)光(guang)熱化學(xue)治療(liao)的(de)(de)效果后(hou),改(gai)性(xing)氧化鉬能在(zai)(zai)24h內(nei)自(zi)動降(jiang)解(jie),排除(chu)體外,避免納米粒(li)子在(zai)(zai)體內(nei)積累,產生(sheng)毒副作用。
6、本(ben)發明(ming)所選用的溫敏單(dan)體及(ji)親水(shui)性(xing)(xing)單(dan)體制(zhi)備的微凝膠(jiao)生物相(xiang)容性(xing)(xing)良好,且(qie)復(fu)合改性(xing)(xing)氧化鉬后復(fu)合微凝膠(jiao)的光熱轉(zhuan)換效率也較高,制(zhi)備方法簡單(dan),成本(ben)低廉,毒(du)副作用小,具有極高的實用性(xing)(xing)。
附圖說明
圖1為實施(shi)例(li)中PEGMa-MoOx的SEM圖;
圖(tu)2為實施例中(zhong)PEGMa-MoOx的XPS圖(tu),其中(zhong)a曲線表示原始數(shu)據,b曲線表示擬合曲線,c曲線表示背景線;
圖3為(wei)實施例中PEGMa-MoOx的(de)溫度-輻照時(shi)間(jian)曲(qu)線圖,其中■表示(shi)PEGMa-MoOx,●表示(shi)水;
圖4為實施例(li)中MAA的用量為82μL時(shi),PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)的SEM圖;
圖(tu)5為(wei)實(shi)施例中實(shi)施例中MAA的(de)用量為(wei)164μL時(shi),PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)的(de)SEM圖(tu);
圖6為實施(shi)例中(zhong)實施(shi)例中(zhong)MAA的用量為328μL時(shi),PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)的SEM圖;
圖7為實施例(li)中PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)的(de)紅外譜圖,其(qi)中a曲線表(biao)示MAA的(de)用量(liang)為82μL,b曲線表(biao)示MAA的(de)用量(liang)為164μL,c曲線表(biao)示MAA的(de)用量(liang)為328μL;
圖8為(wei)實施例中PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)的溫度-輻照時(shi)間曲線(xian)圖▲表示MAA的用(yong)量(liang)為(wei)82μL,●表示MAA的用(yong)量(liang)為(wei)164μL,■表示MAA的用(yong)量(liang)為(wei)328μL。
具體實施方式
本(ben)發明技術方案不局限(xian)于以(yi)下(xia)所列舉的(de)(de)具(ju)體實施方式(shi),還(huan)包括(kuo)各具(ju)體實施方式(shi)之(zhi)間的(de)(de)任意組合(he)。
具(ju)體(ti)實(shi)施方(fang)式(shi)一:本實(shi)施方(fang)式(shi)一種PEGMa修飾MoOx與(yu)溫敏(min)PNIPAM微凝(ning)膠(jiao)的(de)組裝體(ti)系,其(qi)化學式(shi)為(wei)PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA)。
具體(ti)實施(shi)方(fang)(fang)式(shi)二(er):本實施(shi)方(fang)(fang)式(shi)一種PEGMa修(xiu)飾MoOx與(yu)溫敏PNIPAM微凝膠的(de)組裝(zhuang)體(ti)系的(de)制備(bei)方(fang)(fang)法,按照以下步(bu)驟進行(xing)的(de):
一、將0.08~0.09g的鉬酸(suan)銨(an)在攪拌(ban)的條件下(xia)溶解在15~25ml的去離子水(shui)中(zhong);
二、將0.4~0.6g甲(jia)基(ji)丙烯酸(suan)酯溶解(jie)于10~15ml無水乙醇溶液;
三、將步(bu)驟(zou)一和步(bu)驟(zou)二中所得溶液混(hun)勻,然后用(yong)水熱法在160℃恒溫條件下反應10~14h,對沉淀物進行(xing)離心分離,經洗滌(di)、干燥后得到改性氧(yang)化鉬PEGMa-MoOx;
四、將上述PEGMa-MoOx溶解在(zai)盛有100ml去離子(zi)水的燒杯中,攪拌30min后轉移到250ml圓底燒瓶中,然(ran)后加(jia)入(ru)1.5~2.0g的N-異(yi)丙基(ji)丙烯(xi)酰胺、82~328μL甲基(ji)丙烯(xi)酸(suan)、0.05~0.07g N,N-亞甲基(ji)雙丙烯(xi)酰胺和0.05~0.06g十(shi)二烷基(ji)硫酸(suan)鈉并混勻,在(zai)通氮氣的條件(jian)(jian)下(xia)以1~5℃/min的升溫速度加(jia)熱到70℃,然(ran)后加(jia)入(ru)0.2~0.3g過(guo)硫酸(suan)銨(an),使反應在(zai)70℃下(xia)聚(ju)合6h,于8000r/min條件(jian)(jian)下(xia)離心10min,經(jing)洗滌、透析、干燥后獲得(de)PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),即完成PEGMa修飾(shi)MoOx與溫敏(min)PNIPAM微凝膠(jiao)的組裝體(ti)系的制備。
本實施(shi)方式步驟三中在160℃恒溫條件下反應(ying)12h,沉(chen)淀物(wu)為黑藍色沉(chen)淀。
本(ben)實施方式步驟四中氮(dan)氣的目的是除去(qu)游離(li)的氧(yang)氣。
本實(shi)施方式步(bu)驟四(si)中N,N-亞甲基雙丙(bing)烯酰胺作(zuo)(zuo)為交聯劑(ji)使用(yong);十二(er)烷(wan)基硫酸鈉作(zuo)(zuo)為表面(mian)活性(xing)劑(ji)使用(yong);過(guo)硫酸銨作(zuo)(zuo)為引發劑(ji)使用(yong)。
具體實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)方(fang)式(shi)(shi)三(san):本實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)方(fang)式(shi)(shi)與具體實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)方(fang)式(shi)(shi)二不同的(de)是(shi):步(bu)(bu)驟(zou)一中(zhong)將0.0865g的(de)鉬酸銨在(zai)攪拌(ban)的(de)條(tiao)件下溶解在(zai)20ml的(de)去(qu)離子水中(zhong)。其(qi)它(ta)步(bu)(bu)驟(zou)及(ji)參數與具體實(shi)(shi)(shi)施(shi)(shi)方(fang)式(shi)(shi)二相(xiang)同。
具體(ti)實施方(fang)式四(si):本實施方(fang)式與(yu)具體(ti)實施方(fang)式二或(huo)三(san)不(bu)同的是:步驟二中(zhong)將0.5g甲基(ji)丙烯(xi)酸酯溶(rong)解于10ml無水乙醇溶(rong)液。其它步驟及參(can)數與(yu)具體(ti)實施方(fang)式二或(huo)三(san)相同。
具體實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)五:本(ben)實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)與具體實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)二至四(si)之(zhi)(zhi)一不同的是:步(bu)驟三(san)在(zai)160℃恒溫條件下反應12h。其它(ta)步(bu)驟及參(can)數與具體實(shi)(shi)施方(fang)式(shi)二至四(si)之(zhi)(zhi)一相同。
具體實(shi)(shi)施(shi)方式(shi)(shi)六:本實(shi)(shi)施(shi)方式(shi)(shi)與具體實(shi)(shi)施(shi)方式(shi)(shi)二至五(wu)之一(yi)(yi)不同(tong)的是:步驟(zou)三中洗滌是采用去離子(zi)水洗滌。其它步驟(zou)及參(can)數與具體實(shi)(shi)施(shi)方式(shi)(shi)二至五(wu)之一(yi)(yi)相同(tong)。
具(ju)體(ti)實施(shi)(shi)方式(shi)七:本實施(shi)(shi)方式(shi)與具(ju)體(ti)實施(shi)(shi)方式(shi)二至六之一不同的是:步(bu)驟三干燥的溫度(du)為(wei)50℃。其(qi)它步(bu)驟及參數(shu)與具(ju)體(ti)實施(shi)(shi)方式(shi)二至六之一相同。
具(ju)體(ti)實施(shi)方式(shi)(shi)八(ba):本實施(shi)方式(shi)(shi)與(yu)具(ju)體(ti)實施(shi)方式(shi)(shi)二至七(qi)之一(yi)不同的是:步驟(zou)四中加入1.8729g的N-異丙(bing)(bing)基(ji)(ji)丙(bing)(bing)烯酰胺、164μL甲基(ji)(ji)丙(bing)(bing)烯酸、0.0618g N,N-亞甲基(ji)(ji)雙丙(bing)(bing)烯酰胺和(he)0.055g十二烷基(ji)(ji)硫(liu)酸鈉(na)并混勻。其(qi)它步驟(zou)及(ji)參(can)數與(yu)具(ju)體(ti)實施(shi)方式(shi)(shi)二至七(qi)之一(yi)相(xiang)同。
具(ju)體(ti)(ti)(ti)實(shi)施方式(shi)(shi)九(jiu):本實(shi)施方式(shi)(shi)與(yu)(yu)具(ju)體(ti)(ti)(ti)實(shi)施方式(shi)(shi)二至(zhi)八之一不同的是:步(bu)(bu)驟(zou)四(si)中在通氮(dan)氣(qi)的條件下(xia)以2℃/min的升(sheng)溫速度加熱到70℃,然后(hou)加入(ru)0.288g過(guo)硫酸銨。其它步(bu)(bu)驟(zou)及參(can)數與(yu)(yu)具(ju)體(ti)(ti)(ti)實(shi)施方式(shi)(shi)二至(zhi)八之一相(xiang)同。
具體實(shi)施方(fang)式(shi)(shi)十(shi):本實(shi)施方(fang)式(shi)(shi)與具體實(shi)施方(fang)式(shi)(shi)二至(zhi)九(jiu)之一(yi)不(bu)同(tong)的(de)是:步(bu)驟(zou)四中(zhong)洗滌是采用(yong)去離子水洗滌。其它步(bu)驟(zou)及(ji)參數與具體實(shi)施方(fang)式(shi)(shi)二至(zhi)九(jiu)之一(yi)相同(tong)。
具(ju)體(ti)實施方(fang)式(shi)十(shi)一:本實施方(fang)式(shi)與(yu)具(ju)體(ti)實施方(fang)式(shi)二至十(shi)之(zhi)一不同(tong)的是:步驟(zou)四(si)中透(tou)析是采用截留分子量為8000-14000Da的透(tou)析袋透(tou)析4天,每(mei)天換四(si)次水(shui)。其它步驟(zou)及參數與(yu)具(ju)體(ti)實施方(fang)式(shi)二至十(shi)之(zhi)一相同(tong)。
具(ju)(ju)體實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式十二:本實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式與具(ju)(ju)體實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式二至十一(yi)(yi)之(zhi)一(yi)(yi)不同的(de)(de)是:步(bu)(bu)驟四中干燥的(de)(de)溫度為50℃。其(qi)它步(bu)(bu)驟及(ji)參數與具(ju)(ju)體實(shi)施(shi)(shi)方(fang)式二至十一(yi)(yi)之(zhi)一(yi)(yi)相(xiang)同。
采(cai)用以(yi)下實施例(li)驗證本發明的(de)有益效果:
實施例:
一(yi)種(zhong)PEGMa修飾MoOx與溫敏PNIPAM微凝膠的(de)組裝體系的(de)制備方法(fa),按照(zhao)以下(xia)步(bu)驟進(jin)行的(de):
一、將(jiang)0.0865g的鉬酸銨(an)在攪拌的條件(jian)下溶(rong)解(jie)在15~25ml的去離子水中;
二、將0.5g甲基丙烯酸酯溶(rong)解(jie)于10ml無水乙(yi)醇溶(rong)液(ye);
三、將步驟(zou)一和(he)步驟(zou)二中所得溶液混勻,然后用水熱法(fa)在160℃恒(heng)溫條件(jian)下反應12h,對(dui)沉淀物(wu)進行離(li)心分(fen)離(li),經(jing)洗滌(di)、干燥后得到改(gai)性氧化鉬(mu)PEGMa-MoOx;
四、將上述PEGMa-MoOx溶解在(zai)盛有100ml去離子水的燒杯(bei)中,攪拌30min后轉移到250ml圓底燒瓶中,然(ran)后加入1.8729g的N-異丙(bing)基丙(bing)烯(xi)酰胺(NIPAM)、82μL或(huo)者(zhe)164μl或(huo)者(zhe)328μl甲(jia)基丙(bing)烯(xi)酸(MAA)、0.0618g N,N-亞甲(jia)基雙丙(bing)烯(xi)酰胺(MBA)和(he)0.055g十二烷(wan)基硫酸鈉(SDS)并混(hun)勻,在(zai)通(tong)氮氣的條件(jian)下以2℃/min的升溫(wen)速度(du)加熱到70℃,然(ran)后加入0.288g過硫酸銨(APS),使反應(ying)在(zai)70℃下聚合6h,于8000r/min條件(jian)下離心10min,經洗(xi)滌、透(tou)析、干燥后獲(huo)得PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),即完(wan)成PEGMa修飾(shi)MoOx與(yu)溫(wen)敏PNIPAM微凝膠(jiao)的組(zu)裝體系(xi)的制備。
本實施例步驟(zou)三中在160℃恒(heng)溫條件(jian)下反應12h,沉淀物為黑藍色(se)沉淀。
本實施例步驟四(si)中氮氣的目的是(shi)除去游離的氧氣。
本實施例步驟四中甲基(ji)丙烯(xi)酸(MAA)的(de)用量82μL或者164μl或者328μl,對應著的(de)MAA摩爾比為變(bian)量分別為5,10,20。
本實施例步驟三中改性氧化鉬PEGMa-MoOx從圖1可見,PEGMa改性后的氧化鉬納米粒子分布較均勻,粒徑在140-160nm,且表面粗糙。說明該改性氧化鉬納米粒子具有負載生物大分子的潛能,由于PEGMa的改性,大大提高了其生物相容性,增加了其在生物醫藥方面應用的功能。從圖2可見,232.8,235.5ev所在的峰為Mo6+3d3/2,Mo6+3d3/2;231.1,234.0ev所在的峰為Mo5+3d3/2,Mo5+3d3/2;229.5,232.2ev所在的峰為Mo4+3d3/2,Mo4+3d5/2;228.4,231.6ev所在的峰為Mo2+3d3/2,Mo2+3d3/2;確認各個峰后(hou),發(fa)(fa)現(xian)通(tong)過PEGMa改性氧化鉬后(hou),鉬以(yi)多(duo)中(zhong)(zhong)價(jia)態存在,對3d峰進行分峰處理的時(shi)(shi)候(hou)就發(fa)(fa)現(xian)加入了(le)+2價(jia)態的鍵(jian)能(neng)(neng)位置的數據后(hou)擬(ni)合(he)較好,峰形基本符合(he)。說明改性氧化鉬中(zhong)(zhong)鉬元素(su)以(yi)+6,+5,+4價(jia)態存在,同時(shi)(shi)可(ke)能(neng)(neng)有少量的+2價(jia)態的鉬存在。正(zheng)是(shi)鉬元素(su)多(duo)種(zhong)價(jia)態的存在,使(shi)改性氧化鉬能(neng)(neng)夠(gou)吸收近紅外(wai)光,將光能(neng)(neng)轉換為熱能(neng)(neng)。同時(shi)(shi)由于多(duo)種(zhong)價(jia)態的存在,氧化鉬也具有被還原或(huo)是(shi)氧化的可(ke)能(neng)(neng),使(shi)其能(neng)(neng)夠(gou)在生物體內降解,并排出體外(wai)。
本實施例步驟三中改性氧化鉬PEGMa-MoOx在808nm激光器(1W/cm2)照(zhao)射下(xia)溫度(du)隨時間的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)曲線,見圖3。a曲線表示0.55mg/ml的(de)(de)改(gai)(gai)性(xing)氧(yang)化(hua)(hua)鉬在(zai)7min內(nei)溫度(du)從(cong)31℃升高(gao)到50℃左(zuo)右。溫度(du)升高(gao)了21度(du)左(zuo)右,b曲線表示水(shui)在(zai)同樣的(de)(de)條件(jian)下(xia)溫度(du)只升高(gao)了4度(du)。說明PEGMa改(gai)(gai)性(xing)氧(yang)化(hua)(hua)鉬較(jiao)成功(gong),改(gai)(gai)性(xing)氧(yang)化(hua)(hua)鉬能夠將近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)的(de)(de)光(guang)能轉換為熱能。從(cong)溫度(du)升高(gao)情況來看,將改(gai)(gai)性(xing)氧(yang)化(hua)(hua)鉬注射到生物體內(nei)通過(guo)近(jin)紅(hong)外(wai)光(guang)照(zhao)射可以將腫瘤細(xi)胞(bao)加(jia)熱到50℃,從(cong)而將癌細(xi)胞(bao)殺死,實(shi)現無副作用的(de)(de)光(guang)熱治療腫瘤的(de)(de)效果。
本實施例步(bu)驟三中改(gai)性氧化鉬PEGMa-MoOx能在(zai)PH為(wei)7-8的人體正常生理環(huan)境中自(zi)動降(jiang)解,而在(zai)PH為(wei)5-6的偏酸性條件下穩(wen)定存在(zai),因此在(zai)實現光熱化學治療(liao)的效果后(hou),改(gai)性氧化鉬能在(zai)24h內自(zi)動降(jiang)解,排除體外,避免納米粒子在(zai)體內積累,產(chan)生毒副作用。
本實施(shi)例步驟四中所得(de)PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),在(zai)掃描(miao)電子顯微(wei)鏡下(xia)觀察得(de)到(dao)的(de)形貌圖(tu)(tu)見圖(tu)(tu)4、圖(tu)(tu)5和圖(tu)(tu)6,分(fen)別(bie)為(wei)組裝(zhuang)體系中MAA投入量的(de)摩(mo)爾(er)比(bi)分(fen)別(bie)為(wei)5,10,20時(shi)的(de)形貌圖(tu)(tu),圖(tu)(tu)中復合凝膠的(de)粒徑(jing)為(wei)300-400nm,近似球形。由于MAA的(de)加入可以使組裝(zhuang)體系更加穩定(ding),而從形貌觀察也發現(xian)該(gai)復合體系仍然是微(wei)凝膠。說明該(gai)組裝(zhuang)體系組裝(zhuang)較成功,為(wei)后續載藥和光(guang)(guang)熱(re)化學治療提供(gong)了(le)必(bi)要(yao)條件,同(tong)時(shi)MAA的(de)加入可以防止該(gai)組裝(zhuang)體系在(zai)靶向到(dao)達腫瘤細胞之前(qian)被降(jiang)解或者失(shi)去光(guang)(guang)熱(re)活性,保證了(le)光(guang)(guang)熱(re)治療的(de)最(zui)佳效果。
本實施例步驟四中所得PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),其紅外譜圖見圖7,曲線a,b,c分別為組裝體系中MAA投入量的摩爾比分別為5,10,20時的紅外譜圖。圖中3270-1處為-OH鍵的吸收峰,740cm-1處是Mo-O-Mo鍵的伸縮振動峰,970cm-1為C-O-C鍵的伸縮振動峰,1642,1404cm-1處為碳氧雙鍵和碳碳雙鍵的振動峰,1204cm-1為N-H鍵的伸縮振動吸收峰。從紅外(wai)譜(pu)圖(tu)的分析來看(kan),改性(xing)氧(yang)化鉬與溫敏PNIPAM微凝膠的組裝(zhuang)已經實現,該組裝(zhuang)體系具(ju)有更高的生物相(xiang)容性(xing),并且能夠負載藥物,隨著(zhu)溫度的變化可以(yi)靶向(xiang)到(dao)達腫瘤(liu)細胞的位置,經近紅外(wai)光(guang)照(zhao)射后殺死腫瘤(liu)細胞。
本實施例步驟四中所得PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),在808nm激光器(1W/cm2)照(zhao)射下溫度(du)隨時(shi)間的(de)變(bian)化(hua)曲線(xian),見(jian)圖8,曲線(xian)a,b,c表示(shi)組(zu)裝體(ti)系中MAA投(tou)入量的(de)摩爾比(bi)分(fen)別為(wei)5,10,20時(shi)的(de)變(bian)化(hua)曲線(xian)。從圖中可(ke)以(yi)發現三條(tiao)曲線(xian)在(zai)(zai)7min內溫度(du)都從18℃升(sheng)高(gao)(gao)到(dao)(dao)了34℃左右,溫度(du)升(sheng)高(gao)(gao)了16℃左右,但是由于該復(fu)合為(wei)凝(ning)膠的(de)濃度(du)只有0.005mg/ml,比(bi)現有其他光(guang)熱材料在(zai)(zai)0.5mg/ml時(shi)溫度(du)升(sheng)高(gao)(gao)20度(du)左右要高(gao)(gao)很多,說明該復(fu)合體(ti)系能(neng)夠實現光(guang)熱化(hua)學聯(lian)合治(zhi)(zhi)療腫(zhong)瘤的(de)目(mu)(mu)標。由于改性氧化(hua)鉬(mu)能(neng)夠在(zai)(zai)正常的(de)生物體(ti)環境中降解排出體(ti)外,因此該復(fu)合體(ti)系在(zai)(zai)達到(dao)(dao)光(guang)熱治(zhi)(zhi)療癌細胞(bao)的(de)效果的(de)同時(shi)還(huan)能(neng)避免正常細胞(bao)受損(sun)。最(zui)后還(huan)能(neng)以(yi)較(jiao)少(shao)含量的(de)微凝(ning)膠達到(dao)(dao)較(jiao)好的(de)光(guang)熱治(zhi)(zhi)療的(de)目(mu)(mu)的(de)。
本實施例步驟四中所得PEGMa-MoOx/P(NIPAM-co-MAA),記作NCm。將24mg NCm分散于10mL超純水中,得到的復合微凝膠水溶液放入透析袋(截留分子量為8000-14000)中,并將透析袋置于50.0mL含有抗癌藥物DOX的水溶液(1.0mg/mL)中,于室溫下靜置24h,得到MoOx/P(NIPAM-co-MAA)-DOX載藥微凝膠,它為可控響應性光熱轉換微凝膠組裝體系,可應用于近紅外光熱治,藥物靶向可控釋放,腫瘤的熱化療;MoOx/P(NIPAM-co-MAA)-DOX載藥微凝膠在808nm激光器(1W/cm2)照射下溫度可(ke)從18℃升高到34℃,微(wei)凝膠中改性(xing)氧化(hua)鉬納米粒子可(ke)將光(guang)(guang)能轉換為熱能,在病灶(zao)處燒(shao)蝕細(xi)胞(bao)的(de)(de)同時還(huan)可(ke)以使具有靶向作(zuo)用的(de)(de)微(wei)凝膠發生(sheng)可(ke)控受熱收(shou)縮,可(ke)將內(nei)部包覆的(de)(de)藥物可(ke)控釋放于病灶(zao)處,殺死腫瘤(liu)細(xi)胞(bao),達到光(guang)(guang)熱化(hua)學聯合治療(liao)的(de)(de)效果。