一种用于结直肠癌术后治疗的组织粘附型ICG-颗粒凝胶材料及其应用的制作方法

本发明涉及生物材料领域，具体地涉及一种用于结直肠癌术后治疗的组织粘附型icg-颗粒凝胶材料及其应用。

背景技术：

1、结肠癌是一种常见的消化道恶性肿瘤，严重威胁人类健康。外科手术一直是结肠癌治疗的首选方案，随着外科技术的进步，外科肿瘤切除治疗已经取得了很大的进展。然而，对于晚期结肠癌，由于残留肿瘤细胞和转移性肿瘤细胞的复发，手术切除的治疗效果有限，导致显著的发病率和死亡率。全身化疗和放疗是为了防止手术切除后局部和转移性肿瘤复发的重要选择。然而，全身化疗和放疗周期常引起严重的系统毒性和不可耐受的副作用，从而导致在提高总生存率方面有限。例如，上述全身给药的治疗方式不仅难以清除手术部位的残余肿瘤细胞，而且会对正常组织造成毒副作用，限制了其应用。

2、因此，目前仍然迫切需要寻找合适的术后治疗来解决结肠癌的肿瘤术后复发和转移。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于结直肠癌术后治疗的组织粘附型icg-颗粒凝胶材料及其应用。

2、在本发明的第一方面，提供了一种复合颗粒凝胶，所述复合颗粒凝胶由颗粒凝胶、甲基丙烯酸磺基甜菜碱(sbma)和n-异丙基丙烯酰胺(nipam)和光引发剂i-2959混合后进行原位自由基聚合得到，其中，所述颗粒凝胶包含明胶和双醛淀粉。

3、在另一优选例中，明胶和双醛淀粉的质量比为1：1-5：1；

4、sbma、nipam和光引发剂的总含量为5-20wt％；

5、nipam和sbma的质量比为1：1-10：1；

6、nipam和光引发剂的质量比为2：1-10：1。

7、在另一优选例中，所述颗粒凝胶由双醛淀粉与明胶通过席夫碱交联反应共组装得到。

8、在另一优选例中，所述复合颗粒凝胶以包含明胶和双醛淀粉的颗粒凝胶为基体，甲基丙烯酸磺基甜菜碱(sbma)和n-异丙基丙烯酰胺(nipam)在光引发剂i-2959下，原位自由基聚合形成的poly(sbma-co-nipam)分布在颗粒凝胶内部的多孔结构中，形成互穿网络结构。

9、在另一优选例中，明胶和双醛淀粉的质量比为1.5：1-3：1；

10、sbma、nipam和光引发剂的总含量为12-15wt％，较佳地10wt％；

11、nipam和sbma的质量比为2：1-4：1，较佳地7：3；

12、nipam和光引发剂的质量比为5：1-8：1，较佳地7：1。

13、在另一优选例中，所述颗粒凝胶的粒径为1-25μm，较佳地4-16μm。

14、在另一优选例中，所述复合颗粒凝胶具有选自下组的一个或多个特征：

15、(1)临界溶解温度(lcst)在30-45℃之间；

16、(2)存储模量(g’)在0.1-10kpa之间；

17、(3)屈服应变在1-10kpa之间；

18、(4)剪切粘度在0.1-106pa.s之间；

19、(5)平衡溶胀率在1000-1800％之间。

20、在另一优选例中，所述复合颗粒凝胶具有选自下组的一个或多个特征：

21、(1)临界溶解温度(lcst)在35-40℃之间；

22、(2)存储模量(g’)在0.1-10kpa之间；

23、(3)屈服应变在2-8kpa之间；

24、(4)剪切粘度在1-0.8*106pa.s之间；

25、(5)平衡溶胀率在1200-1600％之间。

26、在另一优选例中，所述复合颗粒凝胶用于负载光热剂。

27、在本发明的第二方面，提供了一种制备如本发明的第一方面所述的复合颗粒凝胶的制备方法，包括步骤：

28、(1)提供一明胶微球；

29、(2)将双醛淀粉溶液与上述明胶微球混合，获得颗粒凝胶；

30、(3)将含有nipam、sbma和光引发剂的预混溶液与上述颗粒凝胶混合，得到复合颗粒凝胶的预聚溶液；

31、(4)用紫外线照射上述预聚溶液10-40分钟，获得复合颗粒凝胶。

32、在另一优选例中，所述双醛淀粉溶液的浓度为1wt％-15wt％；较佳地5-10wt％。

33、在另一优选例中，所述明胶微球中明胶的含量为5wt％-25wt％，较佳地10-20wt％。

34、在另一优选例中，所述颗粒凝胶中明胶和双醛淀粉的质量比为1：1-5：1；较佳地1.5：1-3：1。

35、在另一优选例中，所述颗粒凝胶的粒径为1-25μm，较佳地4-16μm。

36、在另一优选例中，步骤(2)还包括：将获得的颗粒凝胶进行真空干燥，获得经过干燥处理的颗粒凝胶。

37、在另一优选例中，步骤(3)中，所述含有nipam、sbma和光引发剂的预混溶液的总固体浓度为5-20wt％；较佳地12-15wt％；较佳地10wt％。

38、在另一优选例中，所述nipam和sbma的质量比为1：1-10：1；较佳地为2：1-4：1，较佳地7：3。

39、在另一优选例中，所述nipam和光引发剂的质量比为2：1-10：1；较佳地5：1-8：1，较佳地7：1。

40、在另一优选例中，所述的明胶微球通过以下方法制备：

41、步骤1：提供一明胶/nhs溶液，和edc·hcl溶液；

42、步骤2：将上述溶液混合，在乳化体系(水油比＝1：5-1：15)中乳化1-5分钟，转移到油相中并搅拌，得到明胶微球粗产物；

43、步骤3：将上述的明胶微球粗产物洗涤，干燥后获得明胶微球。

44、在另一优选例中，明胶/nhs溶液中明胶的浓度为5wt％-25wt％；nhs的浓度为4wt％-8wt％。

45、在另一优选例中，edc·hcl溶液的浓度为15wt％-30wt％。

46、在另一优选例中，所述明胶凝胶的粒径为1-25μm，较佳地4-16μm。

47、在另一优选例中，步骤(4)中，还包括对获得的复合颗粒凝胶进行纯化，所述纯化包括透析。

48、在本发明的第三方面，提供了一种负载光热剂的复合颗粒凝胶，包括：

49、(1)如本发明的第一方面所述的复合颗粒凝胶；和

50、(2)光热剂。

51、在另一优选例中，所述光热剂为icg。

52、在另一优选例中，所述icg在负载光热剂的复合颗粒凝胶中的保留率为85％-95％。

53、在另一优选例中，通过在37℃下浸泡24h后，测定透光度获得保留率。

54、在另一优选例中，所述负载光热剂的复合颗粒凝胶在光热条件下，用于：

55、(1)抑制肿瘤细胞增殖；

56、(2)诱导肿瘤细胞凋亡或坏死；

57、(3)诱导肿瘤细胞免疫原性死亡(icd)；

58、(4)抑制肿瘤术后复发与转移。

59、在另一优选例中，所述肿瘤选自下组：结直肠癌、乳腺癌、食道癌、黑色素癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、宫颈癌、恶性脑胶质瘤。

60、本发明的第四方面，提供了一种制备如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶的方法，包括：

61、(1)提供光热剂溶液；

62、(2)将如本发明的第一方面所述的复合颗粒凝胶与光热剂溶液混合，获得如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶。

63、在另一优选例中，所述光热剂溶液为光热剂icg溶液。

64、在另一优选例中，所述光热剂icg溶液的浓度为2-40mg/ml，较佳地4-10mg/ml。

65、本发明的第五方面，提供了一种如本发明的第一方面所述的复合颗粒凝胶或如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶的用途，用于制备治疗肿瘤的制剂。

66、本发明的第六方面，提供了一种活性成分组合，所述活性成分组合包括

67、(1)预防和/或治疗有效量的第一活性成分，所述第一活性成分为如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶；和

68、(2)预防和/或治疗有效量的第二活性成分。

69、在另一优选例中，所述第二活性成分包括免疫检查点抑制剂。

70、在另一优选例中，所述免疫检查点抑制剂选自抗tim-3抗体、抗ctla-4抗体、抗tigit抗体、抗lag-3抗体、抗pd-l1抗体。

71、在另一优选例中，所述免疫检查点抑制剂为针对pd-1/pd-l1信号通路的免疫检查点抑制剂；例如pd-l1抗体、pd-l2抗体、pd-1抗体。

72、在另一优选例中，所述pd-l1抗体选自下组：纳武单抗、帕母单抗、阿替利珠单抗(atezolizumab)、德瓦鲁单抗、阿维单抗。

73、在另一优选例中，所述负载光热剂的复合颗粒凝胶为经光热条件处理的复合颗粒凝胶。

74、在另一优选例中，所述光热条件处理包括808nm激光(1w/cm2)照射3-10分钟，较佳地4-8分钟，更佳地5分钟。

75、在另一优选例中，所述组合具有选自下组的用途：

76、(1)抑制结肠癌肿瘤切除术后复发与远端转移；

77、(2)抑制结肠癌肿瘤切除术后肺转移；

78、(3)抑制结肠癌肿瘤切除术后长期复发。

79、在另一优选例中，所述组合具有选自下组的用途：

80、(1)促进体内dc成熟；

81、(2)激活体内t淋巴细胞；

82、(3)激活体内nk细胞；

83、(4)抑制体内mdscs细胞；

84、(5)激活体内效应记忆t细胞；

85、(6)促进外周血细胞产生抗肿瘤细胞因子。

86、本发明的第七方面，提供了一种组合物，包括：

87、(1)预防和/或治疗有效量的第一活性成分，所述第一活性成分为如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶；和

88、(2)药学上可接受的载体。

89、在另一优选例中，所述的组合物为药物组合物。

90、在另一优选例中，所述药物组合物还包括(3)预防和/或治疗有效量的第二活性成分。

91、在另一优选例中，所述第二活性成分选自化疗剂、免疫检查点抑制剂、趋化因子受体拮抗剂(如cxcr4、ccr4和cxcr2)、血管生成抑制剂(如抗vegf-a抗体)、细胞因子(如il-15和il-21)、嵌合抗原受体免疫细胞(car-t细胞、car-nk细胞)。

92、在另一优选例中，所述免疫检查点抑制剂选自抗tim-3抗体、抗ctla-4抗体、抗tigit抗体、抗lag-3抗体、抗pd-l1抗体。

93、在另一优选例中，所述免疫检查点抑制剂为针对pd-1/pd-l1信号通路的免疫检查点抑制剂，例如pd-l1抗体、pd-l2抗体、pd-1抗体。

94、在另一优选例中，所述药物组合物用于治疗肿瘤的药物，所述的肿瘤选自下组：结直肠癌、乳腺癌、食道癌、黑色素癌、肺癌、胰腺癌、胃癌、肝癌、肾癌、膀胱癌、前列腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、宫颈癌、恶性脑胶质瘤。

95、在另一优选例中，所述药物组合物用于抑制肿瘤术后复发与转移，所述肿瘤优选结直肠癌。

96、本发明的第八方面，提供了一种药盒，所述药盒包括：

97、(a)含有如本发明的第三方面所述的负载光热剂的复合颗粒凝胶的第一制剂；

98、(b)含有免疫检查点抑制剂第二制剂；以及

99、(c)使用说明书。

100、在另一优选例中，所述免疫检查点抑制剂为含有针对pd-1/pd-l1信号通路的免疫检查点抑制剂。

101、在另一优选例中，所述的使用说明书中注明所述第一制剂在使用前经光热条件处理。

102、在另一优选例中，所述光热条件处理包括808nm激光(1w/cm2)照射3-10分钟，较佳地4-8分钟，更佳地5分钟。

103、在另一优选例中，所述的使用说明书中注明将所述第一制剂和第二制剂进行联用，从而预防和/或治疗获得性免疫缺陷综合症。

104、在另一优选例中，所述的使用说明书中注明先施用第一制剂，再施用第二制剂，较佳地，第一制剂和第二制剂的给药间隔为1-2周。

105、在另一优选例中，所述第一制剂、第二制剂在预防和/或治疗肿瘤术后的复发与转移中同时给药、分别给药或顺序给药。

106、在另一优选例中，所述第一制剂通过局部涂覆给药，第二制剂通过静脉给药。

107、在另一优选例中，所述药盒用于抑制肿瘤术后复发与转移，所述肿瘤优选结直肠癌。

108、本发明的第九方面，提供了一种复合颗粒凝胶，所述复合颗粒凝胶是由以下的方法制备的：

109、(1)提供一明胶微球；

110、(2)将双醛淀粉溶液与上述明胶微球混合，获得颗粒凝胶；

111、(3)将含有nipam、sbma和光引发剂的预混溶液与上述颗粒凝胶混合，得到复合颗粒凝胶的预聚溶液；

112、(4)用紫外线照射上述预聚溶液10-40分钟，获得复合颗粒凝胶。

113、本发明的第十方面，提供了一种用于抑制肿瘤术后复发与转移的方法，所述的方法包括步骤：给需要的对象，施用本发明的第四方面所述的组合、本发明的第五方面所述的组合物或本发明的第六方面所述的药盒。

114、在另一优选例中，所述肿瘤优选结直肠癌。

115、在另一优选例中，所述抑制直肠癌术后复发与转移包括：

116、(1)抑制结肠癌肿瘤切除术后复发与远端转移；

117、(2)抑制结肠癌肿瘤切除术后肺转移；

118、(3)抑制结肠癌肿瘤切除术后长期复发。

119、应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。