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纳米粒子及其在癌症治疗中的用途

阅读：331发布：2021-03-02

IPRDB可以提供纳米粒子及其在癌症治疗中的用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种纳米粒子，其包含核和冠，所述核包含金属，所述冠包含共价连接至所述核的多个配体，所述多个配体包括至少第一种包含乙二醇部分和胺基的配体和至少第二种包含碳水化合物基团的配体，所述纳米粒子用于在哺乳动物受试者中治疗癌症、尤其是皮肤癌的方法中。还公开了通过单独施用所述纳米粒子或与放射疗法结合的治疗的方法。，下面是纳米粒子及其在癌症治疗中的用途专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种纳米粒子，其包含核和冠，所述核包含金属，所述冠包含共价连接至所述核的多个配体，所述多个配体包括至少第一种包含乙二醇部分和胺基的配体和至少第二种包含碳水化合物基团的配体，所述纳米粒子用于在哺乳动物受试者中治疗癌症的方法中。

2.根据权利要求1的所述纳米粒子，其中所述第一种配体包括胺-官能化聚(乙二醇)或胺-官能化寡聚(乙二醇)。

3.根据权利要求2的所述纳米粒子，其中所述第一种配体包括胺-官能化六甘醇。

4.根据权利要求3或3的所述纳米粒子，其中所述第一种配体包括根据式(I)的配体：

5.根据前述权利要求中任一项的所述纳米粒子，其中所述第二种配体包括单糖。

6.根据权利要求5的所述纳米粒子，其中所述第二种配体包括半乳糖、葡萄糖或N-乙酰葡糖胺。

7.根据权利要求6的所述纳米粒子，其中所述第二种配体包括通过巯基乙基共价连接至所述核的α-半乳糖。

8.根据前述权利要求中任一项的所述纳米粒子，其中所述第一种配体和所述第二种配体以95:5至5:95、或80:20至20:80、或60:40至40:60范围内的摩尔比存在于所述纳米粒子上。

9.根据权利要求8的所述纳米粒子，其中所述第一种配体和所述第二种配体以45:55至

55:45范围内的比例存在。

10.根据前述权利要求中任一项的所述纳米粒子，其中共价连接至所述核的仅有的配体是所述第一种配体和所述第二种配体。

11.根据前述权利要求中任一项的所述纳米粒子，其中所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。

12.根据权利要求11的所述纳米粒子，其中所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

13.根据前述权利要求中任一项的所述纳米粒子，其中治疗所述癌症的所述方法进一步包括向受试者施用放射疗法。

14.根据权利要求13的所述纳米粒子，其中治疗所述癌症的所述方法包括向受试者施用所述纳米粒子并随后或同时施用所述放射疗法。

15.根据权利要求13或14的所述纳米粒子，其中所述放射疗法包括x-射线放射。

16.用于在前述权利要求任一项中所述的方法中的药物组合物，所述组合物包含一种或多种如前述权利要求任一项中所述的纳米粒子和药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。

17.根据权利要求1-15中任一项的所述纳米粒子或根据权利要求16的药物组合物，其中所述纳米粒子或药物组合物被配制成局部施用。

18.根据权利要求17的所述纳米粒子或药物组合物，其中所述纳米粒子或药物组合物被局部施用于皮肤SCC肿瘤或口腔SCC肿瘤和/或周围组织。

19.权利要求1-15中任一项所述的纳米粒子在制备用于治疗癌症的药物中的用途。

20.根据权利要求19所述的用途，其中所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。

21.根据权利要求20所述的用途，其中所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

22.根据权利要求19-21中任一项所述的用途，其中所述药物是与放射疗法结合用于治疗所述癌症。

23.在有需要的受试者中治疗癌症的方法，所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的如权利要求1-15中任一项所述的纳米粒子或如权利要求16-18中任一项所述的药物组合物。

24.根据权利要求23所述的方法，其中所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。

25.根据权利要求24所述的方法，其中所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

26.根据权利要求23-25中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括向所述受试者施用放射疗法。

27.一种制品，其包括：

如权利要求1-15中任一项所述的纳米粒子或如权利要求16-18中任一项所述的药物组合物；

用于容纳所述纳米粒子或药物组合物的容器；和

具有用于治疗癌症的给药和/或剂量说明的插入物或标记物，任选地，其中所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。

说明书全文

纳米粒子及其在癌症治疗中的用途

发明领域

[0001] 本发明涉及纳米粒子及其在治疗癌症中的用途。

[0002] 发明背景

[0003] 本发明涉及组合物和产品，以及制备和施用这类组合物和产品的方法，包括用于哺乳动物且尤其是人的治疗。

[0004] 在美国和欧洲，癌症是目前导致死亡的第二大原因。鳞状细胞癌(SCC)通常采用局部药物治疗、手术切除健康组织的游离缘和/或放射疗法进行治疗。

[0005] WO2011/154711描述了糖化的金纳米粒子，其充当用于递送肽类诸如胰岛素的载体。

[0006] WO2014/125256描述了用于将生物活性剂靶向到中枢神经系统(CNS)的纳米粒子递送系统，例如，用于治疗CNS病症。

[0007] Setua等(2014,Nanoscale,Vol.6(18),pp.10865-10873)描述了用于恶性胶质瘤的多峰化学-放射疗法的顺铂-限定的(Cisplatin-tethered)金纳米球。

[0008] Cui等(2013,Nanomedicine:Nanotechnology,Biology,and Medicine,Vol.9,pp.264-273)描述了对巯丙酰甘氨酸(tiopronin)涂覆的金纳米粒子的赘生性细胞应答。

[0009] Schaeublin等(2011,Nanoscale,Vol.3,pp.410-120)研究了表面电荷对金纳米粒子-介导的毒性的影响。

[0010] 对于单独地或者与放射疗法结合用于治疗癌症(诸如SCC)的进一步的治疗剂，仍有未满足的需要。本发明解决了这些和其它需要。

[0011] 发明概述

[0012] 广泛地，本发明涉及纳米粒子作为抗癌剂的用途。本发明人已经惊奇地发现具有共价附连的配体(α-半乳糖和PEG胺)的混合冠的金核纳米粒子在集落形成(clonogenic)实验中表现出选择性毒性，杀伤肿瘤细胞系，但是不伤害非-癌症控制细胞系。在不存在任何添加的“有效负荷”的细胞毒性剂的情况下，表现出抗癌活性。事实上，不希望受任何特定理论的约束，本发明人相信细胞杀伤的机制可涉及介导活性氧物质生产的纳米粒子的生产。本文描述的结果表明癌细胞的杀伤通过放射疗法加强。

[0013] 因此，在第一方面，本发明提供一种用于在治疗哺乳动物受试者的癌症的方法中的纳米粒子，其包含核和冠，所述核包含金属，所述冠包含共价连接至所述核的多个配体。所述多个配体包括至少第一种包含乙二醇部分和胺基的配体和至少第二种包含碳水化合
物基团的配体。

[0014] 在一些情况下，根据本发明的这一方面和其他方面，所述第一种配体可包括胺-官能化聚(乙二醇)或胺-官能化寡聚(乙二醇)。在一些情况下，第一种配体可包含C2-C15烷基(例如C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14或C15，直链或支链)和/或C2-C15二醇(例如C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14或C15)。优选地，氨基为在配体的端部除了结合至纳米粒子的核的端部的末端胺。在一些情况下，所述第一种配体包括胺-官能化六甘醇。具体地，第一种配体包括根据式(I)的配体：

[0015]

[0016] 在一些情况下，根据本发明的这一方面和其他方面，所述第二种配体可包括单糖、寡糖或多糖。在一些情况下，所述第二种配体包括半乳糖、葡萄糖或N-乙酰葡糖胺。在一些情况下，所述第二种配体包括葡萄糖、α-半乳糖、甘露糖、海藻糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖胺和/或N-乙酰葡糖胺。在具体的情况下，所述第二种配体包括α-半乳糖。在具体情况下，所述第二种配体包括通过巯基乙基(thioethyl)共价连接至所述核的α-半乳糖。在一些情况下，根据本发明，所述第二种配体包括通过硫醇硫原子共价附连至核的2’-巯基乙基-β-D-吡喃葡萄糖苷或2’-巯基乙基-α-D-吡喃葡萄糖苷。

[0017] 第一种配体和/或第二种配体可通过连接体被结合至纳米粒子核(例如金核)的表面原子。在一些情况下，连接体可包括含硫基团、含氨基基团、含磷酸基团或含氧基团。在具体情况下，连接体包括硫醇基团并且所述一种或多种配体通过硫-核结合(例如对于含金的核，键可为金-硫键、金-硫醇键或金-硫化物键)被结合至核。在一些情况下，连接体可包括巯基乙基或巯基丙基。在某些情况下，纳米粒子可具有如图1所示出的一般结构。

[0018] 在一些情况下，根据本发明，纳米粒子包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、至少20、至少30、至少40或至少50个配体。在某些情况下，所述第一种配体的数量可为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、至少20、至少30、至少40或至少50个。在某些情况下，所述第二种配体的数量可为
1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、至少20、至少30、至少40或至少50个。

[0019] 如在本文实施例中所述，本发明人已经发现第一种配体和第二种配体的比例在一些情况下可影响活性，例如纳米粒子的癌细胞杀伤活性。具有EG6-胺:α-半乳糖配体的比例为大约40:60的六甘醇(EG)6-胺:α-半乳糖金纳米粒子表现出针对HSC-3细胞的尤其高的细胞杀伤活性，其通过集落形成实验评价。而且，具有EG6-胺:α-半乳糖配体的比例为大约80:20、40:60和20:80的的金纳米粒子也表现出针对HSC-3细胞的强有力的细胞杀伤活性，其通过集落形成实验评价。因此，在某些情况下，所述第一种配体和所述第二种配体可以以95:5(即95个含二醇-胺的配体比5个含碳水化合物的配体)至5:95、或80:20至20:80、或60:40至
40:60范围内的摩尔比存在于本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子上。在具体情况下，所述第一种配体和所述第二种配体可以以30:70至50:50或55:45至45:55范围内的比例存
1
在。配体的比例可由本领域技术人员已知的分析方法确定，包括例如 H-NMR和/或UV光谱法。另外，纳米粒子上不同种的配体的比例通常直接受到在纳米粒子合成过程中存在的配体的比例的影响。如在实施例1中所述，硫醇-EG6-胺配体和硫醇-C2-α-半乳糖配体的比例为1:1，并导致具有这两种配体的纳米粒子，这两种配体以大约1:1的比例存在于纳米粒子上。

[0020] 本发明人惊奇地发现本文所述的纳米粒子即使在不存在“常规的”细胞毒性药物或有效负荷的情况下也表现出针对癌细胞系(HSC-3和HeLa)的细胞杀伤活性。因此，虽然顺铂-限定的金纳米粒子已经被提议用于恶性胶质瘤的化学-放射疗法时(Setua等,2014,Nanoscale,Vol.6(18),pp.10865-10873)，但这是我们所知的即使在不存在放射疗法或滞后诱导的杀伤的情况下，“无有效负荷”的纳米粒子的抗癌效果的首次报道。因此，在某些情况下，本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子可仅仅具有共价连接至核的配体，所述配体是所述第一种配体和所述第二种配体。具体地，本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子在某些情况下不具有结合至纳米粒子核或冠表面的任何细胞毒性药物或毒素。在某些情况下，本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子的配体可由所述第一种配体和所述第二种配体组成。

[0021] 在一些情况下，根据本发明，纳米粒子的核的直径在1nm至5nm的范围内。

[0022] 在一些情况下，根据本发明，包含其配体的纳米粒子的直径在3nm至20nm，任选地4nm至15nm或4nm至5nm的范围内。

[0023] 根据本发明，发明的纳米粒子可包含具有二价态的组分(诸如具有二价态的金属或化合物)、或其氧化物或盐。例如，具有表现出二价态能力的金属或金属复合物尤其有用。
这类组分可以以二价态添加或在添加后转化成二价态。二价组分的氧化物和盐也有用，并且可直接被添加或在原位形成之后添加。在有用的二价组分的盐之中包括卤盐，诸如氯化物、碘化物、溴化物或氟化物。这类二价组分可包括，例如锌、镁、铜、镍、钴、镉或钙，以及它们的氧化物和其盐。期望该组分以一定的量存在，所述量足以提高癌细胞杀伤的水平超过在不存在具有二价态的组分的情况下纳米粒子的癌细胞杀伤的水平。在一些情况下，具有二价态的组分理想地以对于核金属(例如金)大约0.5至2.0当量、或任选地对于核金属(例如金)大约0.75至1.5当量的量存在。在本发明的上下文中，“当量”可为摩尔当量，例如1.0当量的锌意思是锌原子或Zn2+阳离子的数量与纳米粒子核中金原子的数量相同。

[0024] 在一些情况下，二价组分可存在于纳米粒子的冠中。在此特别考虑的是二价组分可被包含在纳米粒子中(包括在纳米粒子的冠中)，由于在纳米粒子的合成过程中包含了二价组分。此外或可替代地，二价组分可在纳米粒子合成后添加。在一些情况下，根据本发明，二价组分诸如锌可选自：Zn2+和ZnO。例如，锌可以为ZnCl2的形式。

[0025] 可替代地，在一些情况下，纳米粒子或包含纳米粒子的组合物可基本上无Zn2+离子。

[0026] 在一些情况下，根据本发明，核包含选自由以下组成的组的金属：Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Fe、Co、Gd、Eu和Zn，或其任何组合。

[0027] 在一些情况下，根据本发明，核是有磁性的。

[0028] 在一些情况下，根据本发明，核包含半导体。具体地，在一些情况下，半导体可选自由以下组成的组：硒化镉、硫化镉、碲化镉和硫化锌。

[0029] 在一些情况下，根据本发明，核能够充当量子点。

[0030] 在某些情况下，本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子可用于治疗癌症，所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。癌症可为固体肿瘤。在一些情况下，癌症可包括通过将纳米粒子直接导向肿瘤和/或周围组织(例如通过局部施用)而适合治疗的肿瘤。已经观察到针对口腔SCC衍生的细胞系(HSC-3)和针对宫颈癌细胞系(HeLa细胞)的抗癌活性—参见本文实施例。另外，不希望受任何特定理论的约束，本发明人认为由本文描述的纳米粒子诱导的癌细胞杀伤的机制可涉及活性氧物质的生产，这将会使本发明的纳米粒子潜在地可适用于广泛的各种不同的癌症。在具体情况下，所述癌症是口腔SCC(例如舌SCC)或皮肤SCC。

[0031] 如在本文的实施例中进一步描述的，对癌细胞的细胞杀伤效果可通过对用本文所述的纳米粒子治疗的受试者细胞也进行x-射线放射来增强。因此，本发明的这一方面和其他方面的纳米粒子可用于治疗所述癌症的方法中，所述方法进一步包括向受试者施用放射疗法。在一些情况下，治疗所述癌症的所述方法包括向受试者施用所述纳米粒子和随后或同时施用所述放射疗法。优选地，放射疗法在某个时间点施用，在这个时间内，所述纳米粒子在肿瘤部位或肿瘤附近保持适当的浓度。在纳米粒子包含含金的核或含铂的核的情况下，x-射线放射被认为是发出能够损坏和/或杀伤细胞的俄歇电子。根据本发明，所述放射疗法可包括x-射线放射，例如外粒子束x-射线放射。

[0032] 在第二方面，本发明提供了用于根据本发明的第一方面的方法中的药物组合物，该组合物包含一种或多种根据本发明的第一方面的纳米粒子和药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。在一些情况下，根据本发明的任一方面，纳米粒子药物组合物包含载体，诸如溶液，聚合物、粉末、或乳剂，纳米粒子悬浮于其中。组合物可以是缔合形式，悬浮液或一起包含在单一的包装、容器或载体中。在某些情况下，组合物可采用一种或多种剂量(例如定义的纳米粒子的数量或定义的抗癌活性单位的数量)的形式，诸如以治疗剂量或定义的剂的数量的形式。

[0033] 在一些情况下，根据本发明的这一方面，纳米粒子药物组合物可进一步包含至少一种渗透增强剂。某些渗透增强剂可有利地结合至纳米粒子或以其他方式存在于组合物中并提供增强的细胞或组织穿透力。在某些情况下，所述渗透增强剂选自：N-月桂酰基肌氨酸、脱水山梨醇单月桂酸酯(“ 20”)、烷基-D-麦芽糖苷(例如十四烷基-D-麦芽糖苷、十二烷基-β-D-麦芽糖苷、己基-β-D-麦芽糖苷、辛基-β-D-麦芽糖苷、壬基-β-D-麦芽糖苷、癸基-β-D-麦芽糖苷、十一烷基-β-D-麦芽糖苷、十三烷基-β-D-麦芽糖苷或十六烷基-β-D-麦芽糖苷)和凝胶蛋白酸(lysalbinic acid)。

[0034] 根据本发明的这一方面，纳米粒子药物组合物可通过任何合适的途径被施用或用于施用。在具体情况下，纳米粒子药物组合物可通过选自由以下组成的组的途径被施用或用于施用：局部的、静脉内的(i.v.)、肌内的(i.m.)、真皮内的(i.d.)、腹膜内的或皮下的(s.c.)注射或输注；口的；唇下的；舌下的；通过吸入；通过一种或多种黏膜；泌尿生殖器的；直肠的和真皮的。在某些情况下，纳米粒子药物组合物可被配制成局部施用或可被局部施用。在具体情况下，纳米粒子药物组合物可被用于向皮肤SCC肿瘤或口腔SCC肿瘤和/或周围组织局部施用或可被局部施用于皮肤SCC肿瘤或口腔SCC肿瘤和/或周围组织。

[0035] 在第三方面，本发明提供了本发明的第一方面的纳米粒子或本发明的第二方面的药物组合物在制备用于治疗癌症的药物中的用途。所述癌症可为根据该发明的第一方面所定义的。在一些情况下，所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。在某些情况下，所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

[0036] 在一些情况下，根据该发明的这一方面，所述药物与放射疗法结合用于治疗所述癌症。所述放射疗法可为根据该发明的第一方面所定义的。

[0037] 在第四方面，本发明提供了在有需要的受试者中治疗癌症的方法，所述方法包括向所述受试者施用治疗有效量的根据本发明的第一方面所定义的纳米粒子或根据本发明的第二方面所定义的药物组合物。所述癌症可为根据该发明的第一方面所定义的。在一些情况下，所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。在某些情况下，所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

[0038] 在一些情况下，根据本发明的这一方面，所述方法进一步包括向所述受试者施用放射疗法。所述放射疗法可为根据该发明的第一方面所定义的。

[0039] 在第五方面，本发明提供了一种制品，其包含：

[0040] 根据本发明的第一方面所定义的纳米粒子或根据本发明的第二方面所定义的药物组合物；

[0041] 用于容纳纳米粒子或药物组合物的容器；和

[0042] 具有用于治疗癌症的施用和/或剂量说明的插入物或标记物。所述癌症可为根据该发明的第一方面所定义的。在一些情况下，所述癌症选自由以下组成的组：鳞状细胞癌(SCC)、宫颈癌、皮肤癌、口腔癌、神经胶质瘤、肺癌、膀胱癌、眼癌、胃癌和食道癌。在某些情况下，所述癌症是口腔SCC或皮肤SCC。

[0043] 根据本发明的任一方面，所述受试者可为人、伴侣动物(例如狗或猫)、实验动物(例如小鼠、大鼠、兔子、猪或非人灵长类动物)、家畜或农畜(例如猪、牛、马或羊)。优选地，受试者是人。具体地，受试者可能遭受、被诊断为癌症或被评估为具有发展成癌症的风险，所述癌症包括根据该发明的第一方面所定义的癌症。

[0044] 本发明包括所描述的方面和优选的特征的组合，除了这种组合是明显不允许的或者被规定明确避免的。本发明的这些方面和进一步的方面和实施方案在下面进一步详细描述，并且参考所附的实施例和附图。

[0045] 附图简述

[0046] 图1显示纳米粒子的示意图，所述纳米粒子具有比例为1:1的α-半乳糖:PEG胺的多个配体和金核。

[0047] 图2以两个6孔板照片的形式显示集落形成实验三次重复的结果，其中：上板的上行具有三个孔，所述孔具有HSC-3细胞+NP37纳米粒子(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)；上板的下行具有HaCaT细胞+NP37纳米粒子；下板的上行具有HSC3细胞，没有纳米粒子(对照)；和下板的下行具有HaCaT细胞，没有纳米粒子(对照)。所述板以1000细胞/孔接种24小时，然后暴露于NP37纳米粒子(15μg/ml)或没有纳米粒子3小时，冲洗掉，然后在正常培养基上培养7天。结果显示当用NP37纳米粒子处理口腔SCC肿瘤细胞系HSC3时与未经处理的HSC3细胞相比和与用NP37纳米粒子处理的或未经处理的角化细胞HaCaT细胞相比，表现出几乎全部细胞死亡。

[0048] 图3以两个24孔板照片的形式显示集落形成实验的两次重复结果，其中：HSC-3(上板)和HaCaT(下板)细胞用3(第1行)、10(第2行)、15(第3行)和30(第4行)μg/ml的MP253(60:40α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP；第1和2列)、NP37(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP；第3和4列)和MP254(40:60α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP；第5和6列)纳米粒子处理。板用500细胞/孔接种并且应用纳米粒子3小时，然后冲洗掉并替换为新鲜的培养基，然后放置7天。结果显示与HaCaT细胞相比所有三种纳米粒子类型对于HSC-3细胞的细胞杀伤。效力的顺序(最高至最低)是MP253>MP254>NP37。

[0049] 图4显示各种纳米粒子对HSC-3细胞(第1、2和3列)和HaCaT细胞(第4、5和6列)的集落形成试验结果。所有的纳米粒子处理以15μg/ml进行3小时。顶行处理为(左至右)：MP184(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)、MP185(50:50β-葡萄糖-C2:PEG胺-GNP)和MP186(50:50N-乙酰-葡糖胺-C2:PEG胺-GNP)。下行处理为(左至右)：MP187(100％α-半乳糖-C2-GNP)、MP188(100％PEG胺-GNP)和未经处理的对照“zero”。结果显示在测试浓度下通过MP184、MP185、MP186和MP188，HSC-3细胞与HaCaT细胞相比的清晰的细胞杀伤。

[0050] 图5显示来源于具有三种细胞系：HaCaT(上线；红色)；HSC-3(中线；在10μg/ml以上穿越成为下线；绿色)；和HeLa(下线；在10μg/ml以上穿越成为中线；蓝色)的集落形成试验结果的剂量反应曲线(集落％对照vs.NP37纳米粒子的浓度μg/ml)。细胞用1、3、10、30和100μg/ml的NP37纳米粒子培养6小时。在15μg/ml的NP37纳米粒子的数据点来自单独的试验，所述试验用NP37纳米粒子培养3小时。

[0051] 图6显示用银增强的细胞吸收NP37纳米粒子的显微照片。黑点表示金纳米粒子；亮绿色是细胞核染色。显示为对于HSC-3细胞和HaCaT细胞在用NP37纳米粒子处理后在时间0(0小时)、2小时和4小时的结果。结果显示NP37纳米粒子集聚在细胞中，邻近细胞核，其可能表示在高尔基体中的积累。

[0052] 图7显示HSC-3细胞(左)和HaCaT细胞(右)对纳米粒子急性(3小时)吸收的银增强图像。成对的图像显示相场(左)和明视场(右)。纳米粒子处理(所有15μg/ml)为(上至下)：
MP184(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)、MP185(50:50β-葡萄糖-C2:PEG胺-GNP)、MP186(50:
50N-乙酰-葡糖胺-C2:PEG胺-GNP)、MP187(100％α-半乳糖-C2-GNP)、MP188(100％PEG胺-GNP)和zero(未经处理的对照)。结果表明MP184-186较高的细胞吸收，MP187和MP188较低的细胞吸收。发现大多数染色的位置是近细胞核的。

[0053] 图8显示在存在或不存在抗坏血酸(AA)和丙酮酸钠(Pyr)两者中任一个作为抗氧化剂的情况下用NP37纳米粒子(30μg/ml，3小时)处理的HSC-3细胞的显微图像。测试的Pyr的浓度为(左至右)：0、0.1mM、1mM、2mM和5mM。测试的AA的浓度为(左至右)：0、0.05mM、
0.1mM、0.5mM和1mM。结果表明两种抗氧化剂处理都能够阻止NP37介导的HSC-3细胞的细胞死亡。

[0054] 图9显示局部应用200μg/ml的纳米粒子4小时后NP37纳米粒子的小鼠皮肤穿透。皮肤部分被固定，并用银增强剂染色。图像显示未经处理的对照(左)和NP37纳米粒子(右)。在左边的图像上，皮肤中黑色的区域是黑色素。在右边的图像上，银染揭示了金纳米粒子作为另一种灰色/绿色染色，这与黑色素是不同的。结果表明了NP37纳米粒子穿透小鼠皮肤。

[0055] 图10显示局部应用200μg/ml的纳米粒子4小时后NP37纳米粒子的皮肤穿透。皮肤样本被固定、明胶包埋、振动切片，然后银染。银反应产物是棕色的。上行显示未经处理的对照。中行显示用200μg/ml NP37+穿透增强剂(每10ml磷酸盐缓冲剂:乙醇(1:1)中60mg N-月桂酰基肌氨酸和40mg脱水山梨醇单月桂酸酯( 20))处理4小时的皮肤。下行显示用200μg/ml纳米粒子4小时。结果表明NP37纳米粒子快速地被吸收入小鼠皮肤。

[0056] 图11显示各种比例的糖：PEG胺纳米粒子针对HSC-3口腔SCC细胞(左图)和HaCaT对照角化细胞的剂量依赖毒性(％对照存活)。右图的右边的图例表示(从上至下)：α-半乳糖：PEG胺100:0(橙色圆)；80:20(红色方形)；60:40(绿色三角形)；50:50(蓝色倒三角形)；40:
60(蓝色菱形)；20:80(粉红色圆)；0:100(黑色方形)；xGal(灰色三角形)；和氨基连接体(AL)(灰色圆)。发现50:50α-半乳糖：PEG胺纳米粒子的IC50为0.96μg/ml(大约50nM)，这比用相同的纳米粒子针对HaCaT细胞测量的IC50(>10000μg/ml)低很多，表明选择性抗癌毒性。发现50:50比例的α-半乳糖：PEG胺AuNP表现出最高的抗癌毒性，其后是60:40比例的α-半乳糖：PEG胺AuNP作为下一个最有效的。

[0057] 图12显示针对用于对照(红线；无药物)、0.3μg/ml的具有50:50α-半乳糖：PEG胺的冠的金纳米粒子(蓝色)和0.6μg/ml的具有50:50α-半乳糖：PEG胺的冠的金纳米粒子(绿色)的HSC-3细胞(左图)和HaCaT细胞(右图)的放射剂量(Gray；x-轴)绘制的毒性(存活率；y-轴)。纳米粒子处理的HSC-3细胞表现出放射诱导的细胞杀伤的增强(对于0.3μg/ml AuNP大约1.4x；对于0.6μg/ml AuNP大约2.8x)。在非癌症HaCaT细胞中发现放射穿透水平低很多(对于0.3μg/ml AuNP大约1.0x；对于0.6μg/ml AuNP大约1.1x)。

[0058] 发明详述

[0059] 在描述本发明时，将采用下述术语，并且这些术语旨在如下所示进行定义。

[0060] 纳米粒子

[0061] 如本文所用，“纳米粒子”是指具有纳米尺度的粒子，并且不旨在表示任何特别的形状限制。具体地，“纳米粒子”包括纳米球、纳米管、纳米盒、纳米簇、纳米棒等。在某些实施方案中，本文考虑的纳米粒子和/或纳米粒子核具有总体多面体或球形的几何形状。

[0062] 包含多个含碳水化合物的配体的纳米粒子已描述在例如WO 2002/032404、WO 2004/108165、WO 2005/116226、WO 2006/037979、WO 2007/015105、WO 2007/122388、WO
2005/091704(其各自的全部内容通过引用明确地并入本文)中，并且这类纳米粒子可以根据本发明使用。

[0063] 如本文所用，“冠”是指层或涂层，其可以部分地或完全地覆盖纳米粒子核的暴露表面。冠包含多个配体，所述配体通常包含至少一个碳水化合物部分、一个表面活性剂部分和/或一个谷胱甘肽部分。因此，冠可被认为是围绕或部分围绕金属核的有机层。在某些实施方案中，冠提供和/或参与纳米粒子的核的钝化。因此，在某些情况下，冠可以包括充分完整的涂层，以基本上使半导体或含金属的核稳定。然而，本文特别考虑具有核(例如，包括由贵金属涂覆的含金属氧化物的内核)的某些纳米粒子可包含仅部分涂覆核表面的冠。在某些情况下，冠促进本发明的纳米粒子的溶解度，诸如水溶解度。

[0064] 纳米粒子为小粒子，例如金属或半导体原子的簇，其可用作固定配体的基底。

[0065] 优选地，纳米粒子具有平均直径在0.5与50nm之间，更优选地在0.5与10nm之间，更优选地在0.5与5nm之间，更优选地在0.5与3nm之间，还更优选地在0.5与2.5nm之间的核。当除了核以外还考虑配体时，优选地，粒子的总平均直径在2.0与20nm之间，更优选地在3与10nm之间，并且最优选地在4与5nm之间。可使用本领域熟知的技术诸如透射电子显微镜法来测量平均直径。

[0066] 核材料可以为金属或半导体(所述半导体任选地包括金属原子或为有机半导体)并且可由超过一种类型的原子形成。优选地，核材料为选自Au、Fe或Cu的金属。纳米粒子核也可由包括Au/Fe、Au/Cu、Au/Gd、Au/Fe/Cu、Au/Fe/Gd和Au/Fe/Cu/Gd的合金形成，并可用于本发明。优选的核材料为Au和Fe，最优选的材料为Au。纳米粒子的核优选地包括约100至500个原子(例如金原子)以提供纳米范围内的核直径。其它特别有用的核材料掺杂有一种或多种具有NMR活性的原子，允许使用NMR在体外和体内检测纳米粒子。NMR活性原子的实例包括Mn+2、Gd+3、Eu+2、Cu+2、V+2、Co+2、Ni+2、Fe+2、Fe+3和镧系元素+3，或在本申请其它地方描述的量子点。

[0067] 包括可作为纳米尺度半导体晶体而检测的半导体化合物的纳米粒子核能够充当量子点，即它们可吸收光从而将材料中的电子激发至更高的能级，随后在该材料特有的频率下释放光子。半导体核材料的实例为硒化镉、硫化镉、碲化镉。也包括锌化合物，诸如硫化锌。

[0068] 在一些实施方案中，纳米粒子或其配体包括可检测的标记物。标记物可以为纳米粒子的核或配体的元素。由于纳米粒子的该元素的固有性质，或通过与可检测的另外部分连接、轭合或缔合，该标记物可被检测。标记物的优选的实例包括为荧光基团、放射性核素、磁性标记物或染料的标记物。荧光基团包括荧光素、若丹明或四甲基若丹明、德克萨斯红、Cy3、Cy5等，并且可以通过激发荧光标记物并用拉曼散射光谱检测发出的光而检测(Y.C.Cao,R.Jin,C.A.Mirkin,Science2002,297:1536-1539)。

[0069] 在一些实施方案中，纳米粒子可包括放射性核素，其用于使用由放射性核素发出的放射性来检测纳米粒子(例如，通过使用PET、SPECT)或用于治疗(即，用于杀伤靶细胞)。本领域常用的能够容易地加以修改而用于本发明的放射性核素的实例包括99mTc，其以多种氧化态存在，但最稳定的是TcO4-；32P或33P；57Co；59Fe；67Cu，其通常作为Cu2+盐使用；67Ga，其通常作为Ga3+盐使用，例如柠檬酸镓；68Ge；82Sr；99Mo；103Pd；111In，其通常作为In3+盐使用；
125 131 137 153 153 158 186 201 +
I或 I，其通常作为碘化钠使用； Cs； Gd； Sm； Au； Re； Tl，其通常作为Tl盐使
用，诸如氯化铊；39Y3+；71Lu3+和24Cr2+。放射性核素作为标记物和示踪剂的一般使用是本领域熟知的并且可由本领域的技术人员容易地修改而用于本发明的多个方面。放射性核素可通过以下方式最容易地使用：掺杂纳米粒子的核或包括它们而作为固定在纳米粒子上的配体的一部分而存在的标记物。

[0070] 施用和治疗

[0071] 可将本发明的纳米粒子和组合物通过多种不同的途径(包括肠内或肠胃外途径)施用给患者。肠胃外施用包括通过以下途径施用：静脉内、皮肤或皮下、鼻腔、肌内、眼内、经上皮、腹膜内和局部(包括真皮、眼、直肠、鼻腔、吸入和气溶胶)以及直肠系统途径。

[0072] 本发明的纳米粒子可被配制成可以呈固体或液体组合物的形式的药物组合物。这类组合物将通常包含某种载体，例如固体载体或液体载体，诸如水、石油、动物或植物油、矿物油或合成油。也可包括生理盐水溶液，或二醇类，诸如乙二醇、丙二醇或聚乙二醇。这类组合物和制剂通常含有至少0.1wt％的化合物。

[0073] 对于静脉内、皮肤或皮下注射，或在病灶部位的注射，活性成分将呈肠胃外可接受的无热源且具有合适pH、等渗性和稳定性的水溶液或液体的形式。本领域的相关技术人员完全能够使用例如化合物或其衍生物例如在生理盐水中的溶液，用甘油、液体聚乙二醇或油制备的分散体来制备合适的溶液。

[0074] 除了任选地与其它活性成分组合的一种或多种化合物外，组合物可包含一种或多种药学上可接受的赋形剂、载体、缓冲剂、稳定剂、等渗剂、防腐剂或抗氧化剂或本领域技术人员熟知的其它材料。这类材料应为无毒的并且不应影响活性成分的功效。载体或其它材料的确切性质可取决于施用途径，例如肌内注射。

[0075] 优选地，药物组合物以预防有效量或治疗有效量(根据具体情况，预防也可被认为是治疗)给予个体，该量足以显示出对个体的益处。通常，这将产生治疗上有用的活性，从而向个体提供益处。施用的化合物的实际量、以及施用速率和时间进程将取决于所治疗的病状的性质和严重程度。治疗处方(例如剂量决定等)在全科医生和其它医生的责任范围内，并通常考虑到待治疗的病症、个体患者的病状、递送部位、施用方法和执业医师已知的其它因素。上文提到的技术和方案的实例可见于Handbook of Pharmaceutical Additives,第2版(M.Ash和I.Ash编)，2001(Synapse Information Resources,Inc.,Endicott,New York,USA)；Remington’s Pharmaceutical Sciences,第20版,2000年出版.Lippincott,Williams&Wilkins；和Handbook of Pharmaceutical Excipients,第2版,1994。举例来说，组合物优选地以每kg体重约0.01至100mg之间的活性化合物的剂量，并且更优选地以每kg体重约0.5至10mg之间的剂量施用给患者。

[0076] 下文通过实施例的方式来展示，并且不应被解释为是对权利要求范围的限制。实施例

[0077] 实施例1–纳米粒子的合成

[0078] 基本上如以前所述(WO 2011/154711；和Lund等,2011,Biomaterials Vol.32pp.9776-9784，其全部内容通过引用明确地并入本文)合成具有碳水化合物配体或谷胱甘肽配体的冠的金纳米粒子。

[0079] AL/α-Gal NP

[0080] 2-巯基-乙基-α-D-半乳糖苷(α-半乳糖C2SH)的制备

[0081]

[0082] 向半乳糖(3g，16.65mmol)在2-溴乙醇(30ml)中的悬浮液中加入酸性树脂安伯来特(Amberlite)120-H达到pH 2。在50-60℃搅拌反应16小时。过滤反应混合物并用MeOH洗涤。添加三乙胺达到pH 8。浓缩反应的粗品，并用甲苯共蒸发3次。反应混合物溶解在吡啶(75ml)和Ac2O(35ml)中，并在0℃添加催化量的DMAP并在室温下搅拌3h。混合物用AcOEt稀释并用1.H2O；2.HCl(10％)3.NaHCO3dis 4.H2O稀释。收集有机层并在无水Na2SO4上干燥。TLC(己烷:AcOEt 3:1，2次洗脱)显示主要产物(所需)和较低Rf少数。产物利用己烷:乙酸乙酯为6:1的混合物作为洗脱液通过快速色谱纯化，并得到2-溴乙基-α-半乳糖苷(2)。

[0083] 将之前反应的产物2溶解在27ml的2-丁酮中。向该溶液添加催化量的四丁基碘化铵和4当量的硫代乙酸钾。在室温条件下搅拌产生的悬浮液2h。在整个该过程中，反应通过TLC(己烷-AcOEt 2:1，2次洗脱)检测起始材料的消失。混合物用20ml的AcOEt稀释并用饱和NaCl溶液洗涤。有机相被干燥、过滤和在真空下蒸发。产物在2:1→1:1的己烷/AcOEt中纯化，以获得乙酰基巯基-α-半乳糖苷3。

[0084] 将反应的新产物3溶解在2:1的二氯甲烷-甲醇混合物中。向该混合物添加1N甲醇钠(1当量)溶液并在室温下搅拌1小时。添加安伯来特IR-120H树脂以达到pH 5-6。然后过滤并浓缩产生的混合物至干以获得最终产物(α-半乳糖C2SH)。

[0085] 氨基-硫醇连接体的制备。

[0086]

[0087] 向PPh3(3g，11.4mmol)在20ml无水THF中的溶液中添加DIAC(2.3g，11.4mmol)。允许在0℃搅拌混合物15min直到出现白色产物。向该混合物逐滴添加(添加漏斗)六甘醇(1.45mL，5.7mmol)和HSAc(610μl，8.55mmol)在无水THF(20mL)中的溶液。15min后，产物开始出现，在TLC上Rf 0.2。在蒸发器中浓缩溶液。反应的粗品溶解在50ml的二氯甲烷中，并用
10％的K2CO3溶液洗涤。有机相在无水Na2SO4之上干燥、过滤和真空浓缩。使用1:1的AcOEt:
己烷、AcOEt和最后以4:1的DCM:MeOH作为洗脱液对粗品进行快速色谱，得到乙酰巯基-六甘醇衍生物。

[0088] 将反应产物溶解在5ml的DMF和PPh3(2.25g，8.55mmol)中，添加NaN3(0.741g，11.4mmol)和BrCl3C(0.845ml，8.55mmol)，并随后在室温下搅拌溶液40min。当进行TLC
(DCM:MeOH 25:1)时，产生的产物较起始产物具有更高的Rf。反应混合物用100ml的二乙醚稀释并用H2O洗涤三次。有机相在无水Na2SO4之上干燥、过滤和真空蒸发。使用洗脱液DMC/MeOH 200:1和DCM/MeOH 40:1的混合物通过快速色谱纯化产物以获得叠氮基-乙酰巯基-六甘醇衍生物。

[0089] 为了除去三苯基氧化膦，将反应产物溶解在10ml的THF中，并向该溶液添加0.5g的MgCl2。在80℃搅拌反应2h，直到出现白色沉淀，然后通过硅藻土过滤。将产物溶解在3:1的乙醇:水的混合物中，并添加Zn粉(0.45g，6.84mmol)和NH4Cl(0.6g，11.4mmol)。反应在回流下搅拌1h直到存在的起始材料不再可通过TLC(DCM/MeOH25:1)检测到。通过硅藻土过滤反应并蒸发溶剂。反应的粗品用AcOEt稀释并用5ml水萃取。将水相蒸发至干以获得氨基-硫醇-六甘醇产物。

[0090] α-半乳糖C2衍生物3和六甘醇胺连接体6取自Midatech Biogune原料。N-(3-二甲基氨基丙基)-N’-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、HAuCl4、NaBH4从Sigma-Aldrich化学公司购买。咪唑-4-乙酸单盐酸盐从Alfa Aesar购买。所有实验和溶液都使用公司高质量的MeOH和Nanopure水(18.1mΩ)。

[0091]

[0092] α-GalC2(α)

[0093] 2′-巯基乙基-α-D-吡喃半乳糖苷(α)

[0094] EG6NH2

[0095] 1-氨基-17-巯基-3,6,9,12,15,-五氧杂-十七烷醇或

[0096] 1-氨基-6-巯基-六甘醇(俗名)

[0097] AL/α-Gal NP的制备：向1:1比例的胺-巯基六甘醇连接体6和α-半乳糖配体3在MeOH(49ml)中的混合物(0.58mmol，3当量)添加金盐的水溶液(7.86mL，0.19mmol，0.025M)。
搅拌反应30秒，且然后以若干份添加NaBH4(1N)的水溶液(4.32mL,4.32mmol)。在900rpm下震荡反应100分钟。此后，在14000rpm下离心悬浮液1分钟。移除上清液，并将沉淀溶解在2ml的水中。然后，将2ml的悬浮液引入两个过滤器(AMICON，10KDa，4mL)中，并在4500g下离心5分钟。过滤器中的残渣用水再洗涤两次。将最终的残渣溶解在80ml的水中。

[0098] 对于金NP的制备，在层流橱内制造。所有的玻璃和塑料材料(诸如eppendorfs、小瓶和瓶子)和溶剂(水、HAc)首先在高压釜内灭菌。所有的其他一次性用品(诸如刀片和过滤器)都提前经过灭菌。

[0099] 实施例2-纳米粒子的生物活性

[0100] 细胞杀伤

[0101] 用10％胎牛血清维持HSC-3、HaCaT和HeLa细胞系在低水平的葡萄糖DMEM中。

[0102] 对于集落形成试验，以500细胞/孔的密度在24孔塑料培养板内或者以1000细胞/孔的密度在6孔培养板内接种细胞。允许24小时的细胞附着后，以要求的浓度加入纳米粒子
3小时，然后冲洗掉，并替换为新鲜的培养基。然后保持细胞7天以成长为单个集落。然后用在50％乙醇中的0.5％w/v亚甲蓝对集落染色。计数每个条件的集落(>50细胞)的数量并在相同的照明条件下拍照。

[0103] 对于放射疗法，该方案与上面使用的24孔板一样。细胞用纳米粒子加载3小时，并且然后用4Gy的150keV x-射线辐照。大约1小时后冲洗细胞，并替换为新鲜的培养基且保持7天。

[0104] 如图2中所示，集落形成试验结果表明当用NP37纳米粒子(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)处理的口腔SCC肿瘤细胞系HSC-3时与未经处理的HSC-3细胞相比和与用NP37纳米粒子处理或未经处理的角化细胞HaCaT细胞相比表现出几乎全部细胞死亡。

[0105] 在图3中所示的结果表明与HaCaT细胞相比，所有三种纳米粒子类型，MP253(60:40α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)、NP37(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)和MP254(40:60α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)，对于HSC-3细胞的细胞杀伤。效力的顺序(最高至最低)是MP253>MP254>NP37。

[0106] 研究了一系列纳米粒子冠类型的癌细胞杀伤活性。图4显示各种纳米粒子对HSC-3细胞和HaCaT细胞的集落形成试验结果。纳米粒子处理为：MP184(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)、MP185(50:50β-葡萄糖-C2:PEG胺-GNP)、MP186(50:50N-乙酰-葡糖胺-C2:PEG胺-GNP)、MP187(100％α-半乳糖-C2-GNP)、MP188(100％PEG胺-GNP)和未经处理的对照“zero”。结果显示与HaCaT细胞相比，在测试浓度(15μg/ml，3小时)下，MP184、MP185、MP186和MP188对HSC-3细胞的清晰的细胞杀伤。

[0107] 如在图5中所示，NP37纳米粒子以剂量依赖的方式杀伤HSC-3、HeLa和(以更高的浓度)HaCaT细胞。对于NP37纳米粒子针对这三种细胞类型的LD50值显示在表1中。肿瘤细胞系HeLa(宫颈)和HSC-3(口腔SCC)相对于HaCaT(角化细胞)的敏感度表明了在癌症治疗中的治疗的益处。

[0108] 表1：对于NP37在3种细胞类型中的LD50

[0109]

[0110] 在用4Gy 150keV x-射线辐照后观察到纳米粒子诱导的HSC-3细胞杀伤的增强。

[0111] 细胞杀伤的机制

[0112] 研究了活性氧物质(ROS)在纳米粒子介导的细胞死亡中的潜在作用。用15μg/ml的NP37纳米粒子处理HSC-3和HaCaT细胞3.5小时。如在表2中所示，当NP37纳米粒子存在时，ROS-敏感探针DCFHDA在HSC-3细胞中显示出选择性较高的荧光信号。结果也表明对癌细胞表现出细胞毒性的纳米粒子在加入的几秒内也引起细胞内钙的上升。不希望受任何特定理论的约束，发明人相信钙信号传导在细胞杀伤的机制中可能发挥着作用。

[0113] 表2：NP37增加细胞中活性氧物质(ROS)

[0114]

[0115] 如在图8中所示，抗氧化剂丙酮酸钠和抗坏血酸能够在测试的浓度范围内能够防止NP-37介导的HSC-3细胞死亡。在存在或不存在丙酮酸钠(Pyr)和抗坏血酸(AA)两者中任一种作为抗氧化剂的情况下，用NP37纳米粒子(30μg/ml，3小时)处理HSC-3细胞。测试的Pyr浓度为：0、0.1mM、1mM、2mM和5mM。测试的AA浓度为：0、0.05mM、0.1mM、0.5mM和1mM。

[0116] 纳米粒子的细胞吸收

[0117] 如在图6中所示，NP37纳米粒子表现出快速吸收入HSC-3细胞和HaCaT细胞，纳米粒子在邻近细胞核处、可能在高尔基体中积累。

[0118] 在图7中所示的结果表明由HSC-3和HaCaT细胞对纳米粒子MP184-186较高的细胞吸收，对MP187和MP188较低的吸收。再次发现大多数染色的位置是近细胞核的。纳米粒子处理(所有为15μg/ml)为：MP184(50:50α-半乳糖-C2:PEG胺-GNP)、MP185(50:50β-葡萄糖-C2:
PEG胺-GNP)、MP186(50:50N-乙酰-葡糖胺-C2:PEG胺-GNP)、MP187(100％α-半乳糖-C2-
GNP)、MP188(100％PEG胺-GNP)和zero(未经处理的对照)。

[0119] 也研究了皮肤样本的纳米粒子穿透。图9显示局部应用200μg/ml的纳米粒子4小时后NP37纳米粒子的小鼠皮肤穿透。图10显示局部应用200μg/ml的纳米粒子4小时后NP37纳米粒子的皮肤穿透。显示的是：未经处理的对照、用200μg/ml NP37+穿透增强剂(每10ml磷酸盐缓冲剂:乙醇(1:1)中60mg N-月桂酰基肌氨酸和40mg脱水山梨醇单月桂酸酯(20))处理4小时的皮肤和用200μg/ml NP37处理4小时的皮肤。结果表明NP37纳米粒子被快速地吸收入小鼠皮肤中。

[0120] 实施例3-进一步的生物活性试验

[0121] 利用如以上实施例2中所述的相同的方法学进行进一步的毒性研究。结果在图11和12中显示。

[0122] 图11显示各种比例的糖：PEG胺纳米粒子针对HSC-3口腔SCC细胞(左图)和HaCaT对照角化细胞的剂量依赖毒性(％对照存活)。发现50:50α-半乳糖：PEG胺纳米粒子的IC50为0.96μg/ml(大约50nM)，这比用相同的纳米粒子针对HaCaT细胞测量的IC50(>10000μg/ml)低很多，表明选择性抗癌毒性。发现50:50比例的α-半乳糖：PEG胺AuNP表现出最高的抗癌毒性，其后是60:40比例的α-半乳糖：PEG胺AuNP为下一个最有效的。

[0123] 图12显示研究纳米粒子增强放射诱导的细胞杀伤能力的研究结果，即化学放射治疗的效果。图12图形显示针对HSC-3细胞(左图)和HaCaT细胞(右图)的放射剂量(Gray；x-轴)绘制的毒性(存活率；y-轴)。纳米粒子处理的HSC-3细胞表现出放射诱导的细胞杀伤的增强(对于0.3μg/ml AuNP大约1.4x；对于0.6μg/ml AuNP大约2.8x)。在非癌症HaCaT细胞中发现放射穿透水平低很多(对于0.3μg/ml AuNP大约1.0x；对于0.6μg/ml AuNP大约1.1x)。

[0124] 电子显微镜研究(TEM；未显示)表明AuNP在皮肤癌细胞中选择性积累(即与HaCaT细胞相比，HSC细胞具有较高的吸收)。不希望被任何特定理论所约束，本发明人认为AuNP对皮肤癌细胞的选择性毒性可能是由于在皮肤癌细胞中的选择性积累。

[0125] 这些结果表明本发明的纳米粒子对癌细胞是选择性有毒的，并选择性增强放射治疗。

[0126] 本文引用的所有文献通过引用以其整体并入本文，并且对于所有目的，达到如同每个单个出版物或专利或专利申请被具体地和单独地指出以其整体通过引用并入的相同程度。

[0127] 本文的具体的实施方案通过实施例的方式，而不是通过限制的方式提供。本文包括的任何副标题仅仅为了方便起见，并且不被解释为以任何方式限制公开。

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纳米粒子-专利编号CN102292411B	2020-05-12	631
纳米粒子-专利编号CN102741297A	2020-05-12	408
纳米粒子-专利编号CN104371704A	2020-05-11	704
纳米粒子-专利编号CN101765649A	2020-05-12	367
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纳米粒子-专利编号CN101611084B9	2020-05-11	866
Cu2ZnSnS4纳米粒子-专利编号CN105164047A	2020-05-13	268
纳米粒子-专利编号CN102741297B	2020-05-11	563
纳米粒子-专利编号CN102292411A	2020-05-11	895
Cu2XSnY4纳米粒子-专利编号CN108383090A	2020-05-13	266

纳米粒子及其在癌症治疗中的用途

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