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2024-03-28 10:47:52

用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌MnO2靶向脂质体、微纳米泡和冻干粉

二氧化锰(mno2)作为一种新型的二维材料,为近年新发现的最具有生物应用潜力的超级材料,二氧化锰纳米片具有很好的生物相容性以及体内可降解特性。mno2纳米片比表面积大,吸附性强,已被多次证实可以小分子物质如声敏剂ce6等及药物如多柔比星等的携带载体。另外mno2在紫外和红外区域吸收广泛和光热转换效率高,已被用于光声成像、光热治疗、声动力疗法等。
3.微泡作为超声造影剂,可增强超声多普勒血流信号和提高超声图像的清晰度及分辨率,从而提高疾病显示率和诊断率。目前常用的微泡为惰性气体填充,如六氟化硫微泡、全氟丙烷微泡等等。靶向微泡可以促进微泡在肿瘤额富集,增强药物的吸收和利用率,如靶向肿瘤过表达αvβ3整联蛋白等。同时在微泡制备过程中增加某些特殊作用的小分子,如光/声敏剂ce6、化疗药物阿霉素、紫杉醇等,可以协同增强光动力、声动力、光热治疗、化疗等多种作用,从而提高抗肿瘤效率。
4.肿瘤良恶性的鉴别方法有很多。临床主要通过手术或穿刺活检做病理,但是这种方法有创。还可以术前进行相应免疫指标的检测,如甲胎蛋白afp升高多见于原发性肝细胞癌、生殖腺胚胎性肿瘤。癌胚抗原cea明显升高常见于结肠癌、胃癌、肺癌、胆管癌及肝癌、乳腺癌、卵巢癌、胰腺癌等。人乳头瘤病毒hpv可用于检测宫颈癌,前列腺癌特异抗原psa用于诊断前列腺癌等。检测指标与鉴别对象相对比较固定。此外临床还可以通过pet/ct鉴别肿瘤良恶性,不过pet/ct价格昂贵,而且还有很多医院未能配备相应设备。目前尚无针对多种肿瘤良恶性鉴别的简单安全有效手段。现有技术中也还没有一种既能够简单、安全、高效的对肿瘤癌变状态进行鉴别,同时又具备抗肿瘤功能的抗癌药品。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明提供了用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体、微纳米泡和冻干粉以及安全无创的肿瘤良恶性鉴别方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
6.本发明为解决其技术问题而公开的安全无创的肿瘤良恶性鉴别方法为:
7.一种安全无创的肿瘤良恶性鉴别方法,包括:
8.靶向聚集步骤,将包载于脂质体微纳米泡内的mno2溶液靶向聚集于肿瘤部位;
9.环境响应步骤,利用低频超声空化效应令mno2微纳米泡响应肿瘤弱酸环境,释放mno2溶液;若肿瘤为恶性肿瘤,则生物环境为酸性,mno2能够催化恶性肿瘤内源性h2o2生成mn
2+
和单线态氧1o2,并释放于肿瘤组织内;生成的mn
2+
可作为t1造影剂实现mri增强效果,单线态氧1o2能够进行恶性肿瘤的治疗;
10.肿瘤良恶性判断步骤,若mri信号被增强,则肿瘤为恶性肿瘤,否则为良性肿瘤。具体应用时可以将信号被增强的程度和肿瘤癌变程度进行数量化处理,通过考核mri信号被增强的实测值对肿瘤癌变程度进行客观评估。
11.作为安全无创的肿瘤良恶性鉴别方法的优选,在靶向聚集步骤中,还可以将ce6赋存于脂质体微纳米泡中一起聚集于肿瘤部位,相应的,在环境响应步骤中,ce6可以被释放于肿瘤部位介导低频超声及660nm激光进行抗肿瘤治疗。
12.本发明为解决其技术问题而公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡为:
13.一种用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡,其特征在于:包括脂质膜包衣和mn02溶液内容物;其中脂质膜包衣能够响应低频超声空化效应释放mno2溶液;mno2能够和酸性环境中的h2o2生成mn
2+
和单线态氧1o2。
14.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,脂质膜包衣包括dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd;mno2溶液内容物水溶性包裹在由dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd组成的脂质层内。进一步优选地,dspe-peg2000-rgd为dspe-peg2000-crgd。
15.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,脂质膜包衣内还赋存有ce6,ce6被释放后可以介导低频超声及660nm激光进行抗肿瘤治疗。进一步优选地,脂质膜包衣包括dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd;mno2溶液内容物水溶性包裹在由ce6、dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd组成的脂质层内。进一步优选地,dspe-peg2000-rgd为dspe-peg2000-crgd。
16.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,脂质膜包衣包括外层膜、连接层和内层膜;连接层设置于外层膜和内层膜之间,用于连接外层膜和内层膜;ce6赋存在连接层内;mn02溶液内容物被内层膜包裹。
17.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,脂质膜包衣上还分布有若干个rgd。进一步优选地,rgd为crgd。
18.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,mn02溶液内容物内充填有惰性气体。
19.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的优选,脂质膜包衣包括外层膜、连接层和内层膜;连接层设置于外层膜和内层膜之间,用于连接外层膜和内层膜;mn02溶液内容物被内层膜包裹。
20.本发明为解决其技术问题而公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体为:
21.一种用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体,其特征在于:包括脂质膜包衣组分和mn02组分;其中脂质膜包衣组分能够通过自组装形成脂质膜包衣层;mno2组分能够形成mn02溶液内容物;mno2溶液内容物水溶性包裹在脂质膜包衣组分内。
22.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体的优选,脂质膜包衣组分包括dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd,mno2溶液内容物水溶性包裹在由dspc、dspe-peg2000和dspe-peg2000-rgd组成的脂质层内。进一步优选地,dspe-peg2000-rgd为dspe-peg2000-crgd。
23.作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体的优选,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体还包括ce6组分,ce6组分能够和dspc、dspe-peg2000以及dspe-peg2000-rgd形成用于包裹mno2溶液内容物的脂质层。进一步优选地,dspe-peg2000-rgd为dspe-peg2000-crgd。
24.本发明为解决其技术问题而公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉为:
25.一种用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉,其特征在于:
26.该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉能够形成前述任一技术方案所记载的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡;
27.或者,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉能够形成前述任一技术方案所记载的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体;
28.或者,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉是由前述任一技术方案所记载的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡制作而成的;
29.或者,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉是由前述任一技术方案所记载的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体制作而成的。
30.有益的技术效果:
31.恶性肿瘤由于肿瘤细胞生长较快,糖酵解增强,肿瘤微环境呈弱酸状态。而良性肿瘤细胞生长较慢,体内糖酵解水平可代偿,较少引起肿瘤微环境呈弱酸状态。目前尚无将mn
2+
作为t1造影剂用于鉴别肿瘤良恶性的报道。本技术提供了制备mno2靶向微纳米泡的制备方法。利用此靶向微纳米泡中mno2可以催化恶性肿瘤弱酸环境中的h2o2,生成mn
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进行增强mri的特点,以此可以鉴别肿瘤良恶性。本技术提供的鉴别方法简单无创,可实现黑色素瘤、乳腺癌、脑胶质瘤、肝癌、肺癌、前列腺癌、胆囊癌及宫颈癌等恶性肿瘤的鉴别。
32.在本发明中,制备了具有靶向αvβ3整联蛋白及介导光声动力作用的靶向微泡,同时靶向微泡包封mno2溶液,形成mno2靶向微纳米泡。mno2在pbs中容易发生团聚,微泡包封后可以增加其稳定性,提高生物安全性,同时延长了在体内的循环时间,提高生物利用率。mno2微纳米泡循全身血液循环靶向富集与肿瘤组织。同时在低频超声空化效应下mno2微纳米泡响应肿瘤弱酸环境,释放ce6和mno2,ce6可以介导低频超声及660nm激光进行抗肿瘤治疗。mno2催化恶性肿瘤内源性h2o2生成mn
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和部分1o2,并释放于肿瘤组织内。生成的mn
2+
可作为t1造影剂实现mri增强效果。
33.以下结合具体实施方式,对本技术的技术方案和技术效果进行详细介绍。
附图说明
34.图1:用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡结构示意图。
35.标识说明:
36.10-脂质膜包衣,20-mn02溶液内容物,30-crgd,40-ce6,50-惰性气体;
37.110-外层膜,120-连接层,130-内层膜。
具体实施方式
38.请参阅图1,本技术公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡,包括脂
质膜包衣10、mn02溶液内容物20和crgd(30)。mn02溶液内容物20包封在脂质膜包衣10内,crgd(30)设置于脂质膜包衣10上。mn02溶液内容物20内还赋存有ce6(40)和惰性气体50。脂质膜包衣10包括外层膜110、连接层120和内层膜130;连接层120设置于外层膜110和内层膜130之间,用于连接外层膜110和内层膜130。
39.其中:脂质膜包衣10通过自组装方式包封在mn02溶液内容物20的外部,能够响应低频超声空化效应释放mno2溶液和ce6(40);mno2能够和酸性环境中的h2o2生成mn
2+
和单线态氧1o2;ce6被释放后可以介导低频超声及660nm激光进行抗肿瘤治疗。crgd(30)用于实现该靶向微纳米泡的定向运输。
40.mn
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可以作为t1造影剂用于mri成像。mno2可以在体内酸性环境中与h2o2反应生成mn
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和1o2。肿瘤细胞糖酵解增强,酸性增强及乏氧已成为恶性肿瘤微环境的一大特点。
41.与用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡相对应,本技术还公开了一种用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体,其包括脂质膜包衣组分、mn02组分、ce6组分和惰性气体组分。其中:脂质膜包衣组分能够通过自组装形成脂质膜包衣层10;mno2组分能够形成mn02溶液内容物20,ce6组分和惰性气体组分能够均匀分布在mn02溶液内容物20内。脂质膜包衣组分包括dspc、dspe-peg2000、dspe-peg2000-crgd。dspc、dspe-peg2000分别具有如下结构式:
[0042][0043]
将上述用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体充入惰性气体并进行充分搅拌即可得到用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡。
[0044]
作为用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向微纳米泡的一个应用,本技术还涉及一种安全无创的肿瘤良恶性鉴别方法,其包括如下步骤:
[0045]
靶向聚集步骤,将内部包载有mno2溶液的脂质体微泡定向聚集至肿瘤病变部位;靶向聚集步骤可通过crgd(30)在肿瘤细胞表面的显著表达来实现(由于crgd对肿瘤部位的αvβ3整联蛋白有靶向作用),也可以通过采用受体和配体的靶向递药系统来完成;
[0046]
环境响应步骤,利用低频超声空化效应令抗癌mno2靶向微纳米泡在病灶部位释放其内容物;mno2能够催化恶性肿瘤内源性h2o2生成mn
2+
和部分单线态氧1o2,并释放于肿瘤组织内;mn
2+
可作为t1造影剂实现mri增强效果,单线态氧1o2能够辅助恶性肿瘤的治疗;
[0047]
肿瘤良恶性判断步骤,肿瘤良恶性判断步骤,若mri信号被增强,则肿瘤为恶性肿瘤,否则为良性肿瘤。具体应用时可以将信号被增强的程度和肿瘤癌变程度进行数量化处理,通过考核mri信号被增强的实测数值对肿瘤癌变程度进行客观评估。比如:在特定的给
药量下,将mri信号增强的一个定量作为肿瘤恶化程度的量级,对待治疗肿瘤的恶化等级进行量化考核以指导临床医疗方案。
[0048]
作为本技术公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体和微纳米泡的一个应用,本技术还涉及一种用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉能够在临床时候时候通过充入惰性气体和添加生理盐水形成本技术公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体或微纳米泡;或者说,该用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向冻干粉是由本技术公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体或微纳米泡通过冻干粉加工工艺制作而成的。使用时候通过充入惰性气体和添加生理盐水并适当震荡即可形成本技术公开的用于鉴别肿瘤良恶性的抗癌mno2靶向脂质体和微纳米泡。
[0049]
本发明公开了可用于鉴定和治疗肿瘤良恶性的mno2靶向脂质体、微纳米泡和冻干粉,将靶向微泡与ce6及mno2纳米片结合,既提高了二维材料的生物安全性,又可以利用mno2催化恶性肿瘤微环境局部h2o2生成o2协同增强ce6介导的光动力疗法和声动力下抗肿瘤治疗,同时,mn
2+
还可以进行mri造影,达到鉴别肿瘤良恶性的效果。与现有技术相比较,具有如下技术进步性:
[0050]
1、mno2靶向微纳米泡制备简单、方便,体内安全性高,有抗肿瘤及mri造影及鉴别肿瘤良恶性功能。
[0051]
2、mno2靶向微纳米泡可以介导低频低强度超声及660nm激光抗肿瘤治疗,可以实现定点局部爆破,提高目标部位局部血药浓度。而且可以根据不同肿瘤的特点及治疗的需要,更换mno2携载的药物种类,达到更好的治疗效果。
[0052]
3、mno2靶向微纳米泡作为t1造影剂,可用于多种恶性肿瘤的鉴别,如黑色素瘤、乳腺癌、脑胶质瘤、肝癌、肺癌、前列腺癌、胆囊癌及宫颈癌等,操作简单方便而且无创,价格便宜。
[0053]
以上结合具体实施例对本发明的技术方案和技术效果进行了详细阐述,应该说明的是,说明书中公开的具体实施方式仅是本发明较佳的实施例而已,所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他的实施例;任何不脱离本发明创新理念的简单变形和等同替换均涵盖于本发明,属于本专利的保护范围。