本发明属于医药，尤其涉及一种微泡复合材料及其制备方法和应用
背景技术：
1、癌症是危险人类健康的重大因素之一，而肝癌(hcc)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一。目前迫切需要寻找一种新的既能有效诊断和治疗肝癌，又能很好减小药物所带来的毒副作用的材料。
2、光动力疗法(pdt)是一种非侵入性的、相对安全的肿瘤局部治疗方法，近年来引起了广泛的关注。但由于其较弱的穿透性，在一定程度上限制了临床上深部肿瘤的治疗，为了提高pdt的治疗效果，出现了将pdt与其他治疗方法联合起来共同致力于深部肿瘤治疗的方案，如pdt与声动力疗法(sdt)联合的声光动力疗法(spdt)。但目前可有效用于声光动力疗法的材料较少。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种微泡复合材料，其能够用于多模态成像，还能用于声光动力疗法治疗肝癌，明显抑制肿瘤生长。
2、本发明的目的之二在于提供一种上述微泡复合材料的制备方法。
3、本发明的目的之三在于提供一种上述微泡复合材料的应用。
4、为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：
5、本发明的第一方面提供了一种微泡复合材料，包括靶向脂质体、保护性气体、声光敏剂、锰铁氧体纳米颗粒；所述靶向脂质体为磷脂双分子层形成的封闭微泡，所述微泡表面修饰有靶向物质，所述保护性气体充载在所述微泡内部，所述声光敏剂和锰铁氧体纳米颗粒包载在所述靶向脂质体的磷脂双分子层中。
6、本发明的发明构思为：利用靶向脂质体可以有效地靶向肿瘤部位，将微泡复合材料运输至肿瘤微环境中，肿瘤微环境中含有肿瘤细胞产生的大量过氧化氢，而靶向脂质体上的锰铁氧体纳米颗粒在细胞质中裂解后可与过氧化氢反应产生氧气，氧气可以供声光敏剂的声光动力作用从而产生活性氧(ros)，ros能有效杀灭肿瘤细胞，因而本发明的微泡复合材料具有良好的抗肿瘤作用；另外，锰铁氧体纳米颗粒具有良好的mri显像效果，微泡复合材料还具有良好的超声造影、动物活体荧光成像等效果，因此该微泡复合材料可用于多模态成像，动态观察微泡复合材料到达肿瘤部位及消散的时间，以及验证其从体内的代谢途径及时间。
7、本发明所述的“声光敏剂”指既可作为声敏剂也可作为光敏剂的材料，可响应声动力治疗、光动力治疗或同时响应声动力和光动力治疗。
8、优选地，所述微泡复合材料中，所述靶向物质修饰在磷脂双分子层表面。
9、优选地，所述微泡复合材料中，所述靶向脂质体包括以下制备原料：磷脂、聚乙二醇、靶向物质。
10、优选地，所述靶向脂质体的制备原料中，所述磷脂选自磷酸胆碱；进一步优选地，所述磷酸胆碱包括1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dspc)、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dppc)或1,2-二油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dopc)中的至少一种；更进一步优选地，所述磷酸胆碱选自1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(dspc)。
11、优选地，所述靶向脂质体的制备原料中，所述聚乙二醇(peg)的平均分子量为1500～3500；进一步优选地，所述聚乙二醇的平均分子量为1800～2900。在本发明的具体实施方式中，所述聚乙二醇选自peg-2000。
12、优选地，所述靶向脂质体的制备原料中，所述靶向物质选自环肽；进一步优选地，所述环肽选自crgd环肽。本发明具体实施方式中采用crgd环肽对脂质体进行修饰，作为靶向肿瘤细胞的靶标，可更好地靶向到肿瘤血管表面的整合素αvβ3，添加了靶向物质crgd后的材料可以被肿瘤部位充分利用。
13、优选地，所述靶向脂质体的制备原料中，所述靶向物质采用聚乙二醇和/或氨基进行修饰。采用氨基和/或聚乙醇进行修饰，使得靶向物质水溶性更好，能实现较好的水化效果。
14、在本发明的具体实施方式中，所述靶向脂质体的制备原料中，所述靶向物质选自peg-crgd-nh2；在本发明的更具体实施方式中，所述靶向物质选自peg2000-crgd-nh2。
15、优选地，所述靶向脂质体的制备原料中，所述磷酸胆碱、聚乙二醇和靶向物质的摩尔比为10：(0.1～5)：(0.1～5)；进一步优选为10：(0.5～3.5)：(0.5～3.5)。
16、优选地，所述微泡复合材料中，所述声光敏剂选自卟啉类化合物；进一步优选地，所述卟啉类化合物包括二氢卟吩(ce6)、血卟啉单甲醚(hmme)、原卟啉(ppix)或华卟啉钠(dvdms)中的至少一种；在本发明的具体实施方式中，所述卟啉类化合物选自二氢卟吩(ce6)。
17、本发明具体实施方式中的二氢卟吩(ce6)为一种脂溶性化合物，将其包载磷脂双分子层中，包载效果好且稳定，包封率高。
18、优选地，所述微泡复合材料中，所述锰铁氧体纳米颗粒的平均粒径为1～10nm。
19、在本发明的具体实施方式中，所述锰铁氧体纳米颗粒为超小锰铁氧体纳米颗粒(umfnps)，umfnps的平均粒径优选为1.5～5nm。
20、本发明中，所述锰铁氧体纳米颗粒中含有mn2+与fe3+，mn2+与fe3+摩尔比优选为(0.5～2)：1；进一步优选为(1～1.5)：1。
21、优选地，所述微泡复合材料中，所述保护性气体选自全氟化碳气体；进一步优选地，所述全氟化碳气体包括全氟甲烷、全氟乙烷、全氟丙烷、全氟丁烷或全氟戊烷中的至少一种；在本发明的具体实施方式中，所述全氟化碳气体选自全氟丙烷(c3f8)。
22、脂质体本身具潜在毒性，制备为微泡结构后可以使脂质体材料更安全，进而才可应用于成像显影中。本发明具体实施方式中采用的全氟丙烷是一种惰性气体，作为充气气体可以使在振动起泡时具有良好的起泡率。
23、优选地，所述微泡复合材料中，所述锰铁氧体纳米颗粒和声光敏剂的质量比为1：(1～3)；进一步优选为1：(1.5～2.5)。
24、优选地，所述微泡复合材料中，所述锰铁氧体纳米颗粒与靶向脂质体的质量比为1：(10～100)。
25、优选地，所述微泡复合材料中还包括活性药物，所述活性药物包载在所述靶向脂质体的磷脂双分子层中或包载在所述微泡内部。
26、优选地，所述活性药物为抗肿瘤药物。
27、优选地，所述活性药物为脂溶性药物和/或水溶性药物。当所述活性药物为脂溶性药物时，所述活性药物包载在所述靶向脂质体的磷脂双分子层中；当所述活性药物为水溶性药物时，所述活性药物包载在所述靶向脂质体内部。
28、磷脂双分子层中间为亲脂端，可有效包载脂溶性药物，而磷脂双分子层表面为亲水端，其形成的脂质体内部也具有亲水性，有效包载水溶性药物。因此本发明的微泡复合材料可包载的药物种类可能性多，适用性广，可包含抗肿瘤的化疗药物，抗肿瘤的效果好，应用范围广。
29、优选地，所述微泡复合材料的平均粒径为0.5～3μm；进一步优选为0.8～2μm。
30、本发明的第二方面提供了一种本发明的第一方面所述的微泡复合材料的制备方法，包括以下步骤：使靶向脂质体的制备原料、声光敏剂、锰铁氧体纳米颗粒的混合物成膜、水化、充入惰性气体，形成所述的微泡复合材料。
31、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，将各组分溶于有机溶剂后得到各自的溶液后再混合，形成所述的混合物。
32、优选地，所述有机溶剂选自卤代烃；进一步优选地，所述卤代烃包括氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳或氯乙烷中的至少一种。在本发明的具体实施方式中，所述有机溶剂选自氯仿。
33、声光敏剂溶于有机溶剂后形成声光敏剂溶液，所述声光敏剂溶液的浓度优选为0.5～5g/l；进一步优选为1.0～4.0g/l。
34、锰铁氧体纳米颗粒溶于有机溶剂后形成锰铁氧体纳米颗粒溶液，所述锰铁氧体纳米颗粒溶液的浓度优选为0.1～5g/l；进一步优选为0.25～2.5g/l。
35、靶向脂质体的制备原料中，磷脂溶于有机溶剂后形成磷脂溶液，所述磷脂溶液的浓度优选为5～30g/l；进一步优选为10～25g/l。
36、靶向脂质体的制备原料中，聚乙二醇溶于有机溶剂后形成聚乙二醇溶液，所述聚乙二醇溶液的浓度优选为1～20g/l；进一步优选为3～15g/l。
37、靶向脂质体的制备原料中，靶向物质溶于有机溶剂后形成靶向物质溶液，所述靶向物质溶液的浓度优选为1～20g/l；进一步优选为3～15g/l。
38、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，当所述微泡复合材料中还包括活性药物且所述活性药物为脂溶性药物时，将所述活性药物与靶向脂质体的制备原料、声光敏剂、锰铁氧体纳米颗粒一起混合形成混合物，再进行后续步骤；当所述微泡复合材料中还包括活性药物且所述活性药物为水溶性药物时，在水化步骤前加入所述活性药物后再进行水化以及后续步骤。通过上述步骤，可以使脂溶性药物包载在靶向脂质体的磷脂双分子层中，或将水溶性药物包载在靶向脂质体内部。
39、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述成膜通过旋蒸成膜实现。
40、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述旋蒸成膜的温度为40～60℃；进一步优选为45～55℃。
41、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述旋蒸成膜的时间为20～60min；进一步优选为25～50min。
42、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，在进行成膜前，还包括干燥的步骤；进一步优选地，所述干燥步骤为：将所述混合物在压强为100～200kpa、速度为2～6m/s的条件下进行旋转，使混合物中的液体挥发。先进行常温下的干燥，将混合物中的液体挥发掉，再进行旋蒸，能得到更高的成膜率。
43、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述水化的温度为50～70℃；进一步优选为55～65℃。
44、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述水化的时间为2～6h；进一步优选为3～5h。
45、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述水化采用的溶液为磷酸盐缓冲溶液(pbs溶液)。
46、优选地，所述微泡复合材料的制备方法中，所述充入惰性气体具体为：通入惰性气体，进行振荡，使惰性气体充载在靶向脂质体内部。
47、优选地，所述振荡的时间为30～100s；进一步优选为40～60s。
48、本发明的第三方面提供了一种本发明的第一方面所述的微泡复合材料在制备多模态成像剂和/或抗肿瘤药物中的应用。
49、优选地，所述多模态成像包括超声造影、核磁共振(mri)显象或动物活体荧光成像中的至少一种；进一步优选地，所述多模态成像包括超声造影、核磁共振(mri)显象和动物活体荧光成像。
50、多模态成像是指同时使用多种成像方法进行观察和研究的方法，不同成像方法之间可以进行交叉验证，以确保结果的准确性，而多模态成像所用的药剂称为多模态成像剂。采用包括本发明的第一方面所述的微泡复合材料制得的多模态成像剂，可同时应用于超声造影、核磁共振显象和动物活体荧光成像三种成像方法。
51、优选地，所述肿瘤选自肝癌。
52、采用包括本发明的第一方面所述的微泡复合材料制得的抗肿瘤药物具有良好的抗肿瘤效果，尤其是应用于肝癌的治疗中具有良好的效果。
53、优选地，本发明的第一方面所述的微泡复合材料同时具备多模态成像和抗肿瘤作用，可同时应用于制备多模态成像剂和抗肿瘤药物。
54、本发明的有益效果是：
55、本发明的微泡复合材料具有良好的多模态成像效果和抗肿瘤作用，通过微泡复合材料可以动态观察其到达肿瘤部位及消散的时间，并验证其在体内的代谢途径和时间，当材料到达肿瘤部位时给予声动力及光动力，还能使得微泡上包载的声光敏剂释放，响应肿瘤微环境，产生ros从而起到杀伤肿瘤细胞的作用。本发明的微泡复合材料在制备多模态成像剂和/或抗肿瘤药物中具有广泛的应用。
56、具体而言，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
57、1、本发明的超小锰铁氧体纳米颗粒(umfnps)主要成分为mn2+、fe3+，具有良好的mri显像效果，其中的fe3+与mn2+以特定的比例配比显示出更好的r1弛豫率，从而使得mri-t1的显像效果更强，此外，fe3+可以与过氧化氢反应产生氧气，而氧气可以供ce6的声光动力作用从而产生活性氧(ros)，增强抗肿瘤效果。
58、2、本发明中，靶向脂质体的磷脂双分子层中为亲脂端，而超小锰铁氧体纳米颗粒为脂溶性物质，将其包载磷脂双分子层中，包载效果好且稳定，包封率高，从而能够得到结构和性能更加稳定的微泡复合材料。本发明的微泡复合材料具有良好的分散性，在体内不会出现团聚，适应外部环境的能力好。
59、3、当微泡复合材料到达肿瘤部位时给予声动力及光动力，使得微泡上包载的声光敏剂释放，响应肿瘤微环境，通过umfnps和声光敏剂的配合作用产生ros，从而起到杀伤肿瘤细胞的作用。
1.一种微泡复合材料，其特征在于，包括靶向脂质体、保护性气体、声光敏剂、锰铁氧体纳米颗粒；所述靶向脂质体为磷脂双分子层形成的封闭微泡，所述微泡表面修饰有靶向物质，所述保护性气体充载在所述微泡内部，所述声光敏剂和锰铁氧体纳米颗粒包载在所述靶向脂质体的磷脂双分子层中。
2.根据权利要求1所述的微泡复合材料，其特征在于，所述靶向脂质体包括以下制备原料：磷脂、聚乙二醇、靶向物质。
3.根据权利要求2所述的微泡复合材料，其特征在于，所述磷脂选自磷酸胆碱；
4.根据权利要求1所述的微泡复合材料，其特征在于，所述声光敏剂选自卟啉类化合物；
5.根据权利要求1所述的微泡复合材料，其特征在于，所述锰铁氧体纳米颗粒和声光敏剂的质量比为1：(1～3)。
6.根据权利要求1所述的微泡复合材料，其特征在于，所述微泡复合材料中还含有活性药物，所述活性药物包载在所述靶向脂质体的磷脂双分子层中或包载在所述微泡内部。
7.根据权利要求1～6任一项所述的微泡复合材料，其特征在于，所述微泡复合材料的平均粒径为0.5～3μm。
8.权利要求1～7任一项所述的微泡复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：使靶向脂质体的制备原料、声光敏剂、锰铁氧体纳米颗粒的混合物成膜、水化、充入惰性气体，形成所述的微泡复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述成膜通过旋蒸成膜实现，所述旋蒸成膜的温度为40～60℃；
10.权利要求1～7任一项所述的微泡复合材料在制备多模态成像剂和/或抗肿瘤药物中的应用。
