基于紫杉醇的碳点、其制备方法、应用及脑胶质瘤治疗药物

本发明涉及生物医学领域，特别涉及一种基于紫杉醇的碳点、其制备方法、应用及脑胶质瘤治疗药物。

背景技术：

1、脑胶质瘤作为最常见的颅内原发恶性肿瘤，约占所有脑部恶性肿瘤的80％，是原发性脑肿瘤死亡的主要原因。其中胶质母细胞瘤(glioblastoma，gbm)是恶性程度最高的一种类型，患者在接受标准手术治疗和辅助放疗或化疗后的中位生存期仅为14个月，5年生存率不足5％。由于胶质母细胞侵袭性强，手术难以彻底清除肿瘤。而放射治疗的效果通常受到固有放射阻力和低氧肿瘤微环境的限制。用于gbm临床治疗的药物也非常有限，目前只有洛莫司汀、卡莫司汀、替莫唑胺(tmz)和贝伐单抗4种化疗药物被fda批准用于胶质母细胞瘤的临床治疗。这些药物早期具有治疗gbm患者的潜力，但长期使用可能导致敏感性下降甚至耐药。血脑屏障(bbb)阻碍几乎所有药物进入脑部病灶部位发挥治疗作用，这是目前开发治疗脑部疾病药物所面临的主要障碍。因此，亟待开发出能高效跨越血脑屏障bbb，靶向杀伤肿瘤细胞的药物。

2、紫杉醇(ptx)是一种广泛应用于乳腺、卵巢癌和其他多种的抗癌药物，通过与细胞中的微管蛋白结合，稳定微管结构，阻止细胞分裂，导致细胞死亡，数据显示，ptx对gbm细胞的抑制效果为tmz的1400倍。然而ptx水溶性差，不能通过血脑障碍(bbb)，限制了其在gbm治疗中的应用。临床上需要使用氢化蓖麻油和无水乙醇作为载体。目前也开发了将卵磷脂和胆固醇按一定比例形成细胞膜磷脂双分子结构脂质体，紫杉醇包被在其中，制备形成了脂质体紫杉醇。将紫杉醇和人血白蛋白经高压振动技术制成纳米微粒得到了白蛋白紫杉醇，通过与细胞膜上的白蛋白受体gp60结合，并利用肿瘤组织中富含半胱氨酸酸性分泌性蛋白(sparc)的作用，促进药物进入肿瘤细胞内，增加化疗疗效。

3、现有的将氢化蓖麻油和无水乙醇作为紫杉醇载体的方法会引起严重的不良反应，如过敏、肾毒性和神经毒性等，限制了其临床应用。紫杉醇脂质体能明显减轻毒副反应，但也有个别体制存在过敏反应，在使用前也要求过敏预处理治疗。白蛋白紫杉醇具有安全无毒、无免疫原性、可生物降解、生物相容性好等优点。但白蛋白紫杉醇透过血脑屏障的能力及其治疗脑胶质瘤的情况有待进一步的研究。

4、碳点(carbon dots,cds)是一种新兴的碳基纳米材料，具有毒性低、穿透能力强、易于修饰、物理化学性质稳定等优点，在治疗和药物传递领域显示出巨大的应用前景。利用紫杉醇合成碳点材料来进行应用，有望解决紫杉醇的上述应用难题，但现在缺少可靠的方案。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于紫杉醇的碳点、其制备方法、应用及脑胶质瘤治疗药物。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于紫杉醇的碳点的制备方法，该方法为：采用包括紫杉醇在内的原料，通过一锅水热法合成得到基于紫杉醇的碳点。

3、优选的是，该方法包括以下步骤：

4、s1、将紫杉醇溶于超纯水中，再加入乙醇溶液混合，超声；

5、s2、将步骤s1所得混合液转移至反应釜中，加热反应；

6、s3、反应结束后，产物用滤膜过滤，滤液透析，透析所得溶液冷冻干燥，得到所述碳点。

7、优选的是，步骤s1具体为：将0.01-0.04g紫杉醇溶于14-38ml超纯水中，加入2.5-10ml乙醇溶液混合，超声5-20分钟。

8、优选的是，步骤s2具体为：将步骤s1所得混合液转移至内衬聚四氟乙烯的反应釜中，140-170℃下加热反应4-16h。

9、优选的是，步骤s3具体为：反应结束后，产物用0.1-0.4μm的滤膜过滤，将滤液在截断分子量为800-1200da的透析袋中用超纯水透析，取透析袋内溶液冷冻干燥，得到所述碳点。

10、优选的是，该方法包括以下步骤：

11、s1、将0.02g紫杉醇溶于29ml超纯水中，加入5ml乙醇溶液混合，超声10分钟；

12、s2、将步骤s1所得混合液转移至内衬聚四氟乙烯的反应釜中，在烘箱中于150℃下加热反应8h；

13、s3、反应结束后，产物用0.22μm的滤膜过滤，将滤液在截断分子量为1000da的透析袋中用超纯水透析，取透析袋内溶液冷冻干燥，得到所述碳点。

14、本发明还提供一种基于紫杉醇的碳点，其采用如上所述的方法制备得到。

15、本发明还提供一种如上所述的碳点在脑胶质瘤治疗中的应用。

16、本发明还提供一种如上所述的碳点在制备脑胶质瘤治疗药物中的应用。

17、本发明还提供一种脑胶质瘤治疗药物，其包括如上所述的碳点以及药学上可接受的其他组分。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明提供了一种基于紫杉醇的碳点及其应用，本发明通过一锅水热法利用紫杉醇合成的碳点，具有水溶性好、毒性低、穿透能力强等优点，具有高效透过血脑屏障并杀伤脑胶质瘤细胞的能力，能够显著抑制脑胶质瘤细胞的增殖和迁移，本发明能够为开发新型脑胶质瘤治疗剂提供可行的新策略。

技术特征：

1.一种基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，该方法为：采用包括紫杉醇在内的原料，通过一锅水热法合成得到基于紫杉醇的碳点。

2.根据权利要求1所述的基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，步骤s1具体为：将0.01-0.04g紫杉醇溶于14-38ml超纯水中，加入2.5-10ml乙醇溶液混合，超声5-20分钟。

4.根据权利要求2所述的基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，步骤s2具体为：将步骤s1所得混合液转移至内衬聚四氟乙烯的反应釜中，140-170℃下加热反应4-16h。

5.根据权利要求2所述的基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，步骤s3具体为：反应结束后，产物用0.1-0.4μm的滤膜过滤，将滤液在截断分子量为800-1200da的透析袋中用超纯水透析，取透析袋内溶液冷冻干燥，得到所述碳点。

6.根据权利要求2所述的基于紫杉醇的碳点的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

7.一种基于紫杉醇的碳点，其特征在于，其采用如权利要求1-7中任意一项所述的方法制备得到。

8.一种如权利要求7所述的碳点在脑胶质瘤治疗中的应用。

9.一种如权利要求7所述的碳点在制备脑胶质瘤治疗药物中的应用。

10.一种脑胶质瘤治疗药物，其特征在于，其包括如权利要求7所述的碳点以及药学上可接受的其他组分。

技术总结本发明公开了一种基于紫杉醇的碳点、其制备方法、应用及脑胶质瘤治疗药物，该碳点的制备方法包括以下步骤：S1、将紫杉醇溶于超纯水中，再加入乙醇溶液混合，超声；S2、将步骤S1所得混合液转移至反应釜中，加热反应；S3、反应结束后，产物用滤膜过滤，滤液透析，透析所得溶液冷冻干燥，得到所述碳点。本发明通过一锅水热法利用紫杉醇合成的碳点，具有水溶性好、毒性低、穿透能力强等优点，具有高效透过血脑屏障并杀伤脑胶质瘤细胞的能力，能够显著抑制脑胶质瘤细胞的增殖和迁移，本发明能够为开发新型脑胶质瘤治疗剂提供可行的新策略。技术研发人员：张丽星,李力,缪慧敏,闫海洋,董文飞受保护的技术使用者：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/5