(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211050297.3 (22)申请日 2022.08.31 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区凌工 路2号 (72)发明人 宋克东　苏雅　胡雪岩　徐杰　 房换　李香琴　刘天庆　 (74)专利代理 机构 辽宁鸿文知识产权代理有限 公司 21102 专利代理师 许明章　王海波 (51)Int.Cl. A61K 31/12(2006.01) A61K 47/32(2006.01) A61P 35/00(2006.01) A61P 15/14(2006.01)C12N 5/09(2010.01) C12Q 1/02(2006.01) B82Y 5/00(2011.01) (54)发明名称 一种姜黄素纳米药物的制备方法、 应用及其 结合三维肿瘤模型的构建方法 (57)摘要 一种姜黄素纳米药物的制备方法、 应用及其 结合三维肿瘤模 型的构建方法， 将聚合物非离子 表面活性剂Pluronic  F127与姜黄素复合， 制备 水溶性好、 治疗肿瘤效果好的中药纳米粒 CurNPs。 制备明胶/海藻酸钠/纳米粘土Gel/Alg/ NC复合支架， 具有良好的印刷性能和良好的生物 相容性。 利用支架结合的转移性乳腺癌(MDA ‑MB‑ 231)细胞构建的3D肿瘤模型， 研究CurNPs对 转移 性乳腺癌的治疗作用。 与2D模型相比， Gel/Alg/ NC细胞模型具有更好的细胞增殖效果。 此外， 当 CurNPs进入时有较好的EPR效果， 且在3D细胞 “肿 瘤”部位积累较好， 代表了对乳腺癌细胞更真实 的肿瘤治疗效果的反应。 本发明纳米材料与3D细 胞肿瘤模型的结合为药物筛选提供了一个更好 的替代平台， 并具有作为安全有效的乳腺癌治疗 筛选的巨大潜力。 权利要求书1页 说明书14页 附图16页 CN 115414340 A 2022.12.02 CN 115414340 A 1.一种姜黄素纳米药物的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一、 将聚合物非离子表面活性剂PF127溶于去离子水中， 搅拌形成均匀的水溶液； 所述的每10ml去离 子水中对应加入5 ‑15毫克PF127； 步骤二、 将姜黄素Cur溶于无水乙醇， 搅拌形成姜黄素溶液； 其中， 每3毫升无水乙醇对 应加入1‑4毫克姜黄素； 步骤三、 将姜黄素溶液连续滴入含有PF ‑127的去离子水中搅拌过夜， 直到无水乙醇蒸 发； 所述PF127与姜黄素的质量比为3～6:1； 步骤四、 将步骤三的反应溶液离心后， 将所得上清液在去离子水中透析， 冷冻干燥， 得 到姜黄素纳米药物CurNPs。 2.一种姜黄素纳米药物结合三维肿瘤模型的构建方法， 其特征在于， 包括合成姜黄素 纳米药物CurNPs、 构建3D打印Gel/Alg/NC复合支架、 构建肿瘤细胞结合Gel/Alg/NC复合支 架的肿瘤模型、 肿瘤模型 结合CurNPs的药物筛 选， 具体如下： 第一步， 采用权利要求1的制备 方法制备姜黄素纳米药物 第二步， 通过3D打印的方式构建 Gel/Alg/NC复合支 架， 包括以下步骤： 1)将明胶Gel、 海藻酸钠Alg、 纳米粘土NC溶于去离子水中， 搅拌分散均匀得到混合溶 液， 作为打印Gel/Alg/NC油墨； 其中， 每10毫升去离子水对应加 入2.0克明胶、 1.6克纳米粘 土、 0.4克海藻酸钠； 2)将步骤一得到的打印Gel/Alg/NC油墨加入聚乙烯注射筒中并放置； 选择260μm针头 在3D打印机中打印长方体网状模型， 得到Gel/Alg/NC复合支架， 其中， 打印过程中， 长方体 模型中的网状孔隙间隔为1m m； 第三步， 通过肿瘤 细胞结合Gel/Alg/NC复合支 架， 构建肿瘤模型， 包括以下步骤： 1)将肿瘤细 胞接种在 杀菌消毒 处理后的Gel/Alg/NC复合支架上， 接种肿瘤细胞的数量 为1x104个/孔； 2)接种数天后， 当细胞渗透迁移到支架内部并在支架边缘形成肿瘤球， 则表示可作为 肿瘤模型进行后续的药物筛 选； 第四步， 肿瘤模型 结合CurNPs的药物筛 选， 包括以下步骤： 1)将杀菌消毒处理好的Gel/Alg/NC复合支架接种肿瘤细胞， 形成肿瘤模型， 期间不定 时更换培养基； 2)将CurNPs用高糖完全培养基配成浓度为100～300μg/mL 的培养液， 将步肿瘤模型放 入CurNPs培 养液中孵 育， 7℃细胞培 养箱； 3)对于步骤二中纳米药物CurNP s处理的肿瘤模型， 分别 进行活/死细 胞染色、 将肿瘤模 型进行梯度脱水处 理， 检测纳米药物对肿瘤 细胞的治疗效果。 3.一种姜黄素纳米药物的应用， 其特征在于， 所述的姜黄素纳米药物由权利要求1制 得， 将其应用于治疗肿瘤。 4.根据权利要求3所述的一种姜黄素纳米药物的应用， 其特征在于， 所述的肿瘤细胞的 类型为乳腺癌细胞。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115414340 A 2一种姜黄素纳米药物的制备方 法、 应用及其结 合三维肿瘤模 型的构建 方法 技术领域 [0001]本发明属于本发明属于组织工程学、 材料学及生物学领域， 具体涉及一种姜黄素 纳米粒的 制备方法以及三维模型的构建与应用。 背景技术 [0002]乳腺癌是全世界妇女癌症和与癌症有关的死亡的主要原因， 这是一种对全球健康 具有重大  影响的疾病， 可产生巨大的心理社会影 响。 2020年乳 腺癌新增病例226万例， 肺癌 新增病例220  万例， 乳腺癌正式取代肺癌成为全球头号癌症(占所有新增病例的11.7％)。 因此， 乳腺癌研究需  要在治疗和技术开发方面投入大量资金。 乳腺癌的常规治疗方法， 如 手术、 放射治疗、 化疗等，  表现出各种局限性， 如可导致细胞抵抗、 严重的炎症、 疼痛、 难看 的疤痕等问题， 使患者更容  易患其他疾病， 并经常通过削弱患者体内的免疫系统而导致死 亡。 因此， 迫切需要探索治疗乳  腺癌的新方法。 [0003]近年来， 开发可靠、 高效的乳腺癌诊疗药物给药系统， 寻找靶向能力更强、 给药效 率更高 的治疗剂， 引起了科学家的广泛兴趣。 纳米技术的出现彻底改变了口服和局部给药 的传统给药  方式。 一方面， 纳米粒可以潜在地提高药物的特异性和生物利用度， 从而在治 疗过程中提高疾  病的治疗效果。 另一方面， 在药物递送和治疗试剂的研究中， 纳米粒因其 良好的药物靶向性、  优异的细胞成像诊断能力、 无毒、 良好的水溶性、 良好的生物相容性和 简单的低成本制备而在  肿瘤及其疾病中发挥着越来越重要的作用。 制备纳米粒最常见 的 载体是聚合物材料， 通常选择  两亲性的聚合物材料， 以更好地达到包裹药物分子和增加纳 米粒的水溶性的效果。 此外， 由合  成聚合物组成的聚合物纳米颗粒具有低相对分子质量和 良好的生物降解性等特性。 Sreemanti等  人。 将芹菜素(AP)负载到聚乳酸 ‑乙交酯共聚物 (PLGA)中， 制备了纳米NAP， 并通过一系列表  征证明NAP对皮肤癌具有良好的治疗效果， 在 皮肤癌的治疗中具有更大的应用前景。 钱等人将  β‑环糊精(PLGA ‑β‑CD)修饰的聚乳酸 ‑乙 醇酸、 聚乙烯 亚胺接枝 苯并咪唑(PEI ‑BM)和低分子肝素  (LMWH)纳米粒子相结合， 制备了聚 合物纳米粒子 。 所制备的纳米粒对pH敏感， 对乳腺癌细胞  有良好的治疗作用。 [0004]在纳米药物的选择方面， 大部分研究都是通过有机合成或西药对纳米材料进行 的。 一般来  说， 西药是经过化学提纯 的化学物质， 每种西药通常只含有一种作用于体内某 种病理化学反应  的有效成分， 更容易、 更快地被人体吸收， 作用强烈。 然而， 西药有很高的 副作用， 这反过来  会导致患者身体健康下降。 根据中医理论， 乳腺癌的病因是内伤、 痰浊、 正能量不 足。 目前关  于中草药治疗乳腺癌的研究也吸引了大量研究人员的兴趣。 例如， Gao 等人使用中草药根提取  物POG‑糖基(POG)治疗乳 腺癌4T1， 效果显著。 LV 等人报道了中草药 丹参酮IIA(TanIIA)对人  乳腺癌MCF ‑7细胞具有 明显的抗肿瘤作用， 并探讨了该药对乳腺 癌的治疗机制。 因此， 中医药  治疗可以作为乳腺癌的一种治疗方法， 有助于减少放化疗的 副作用和不良反应， 调节患者的免  疫功能和身体 状况。 [0005]除了上述药物研发， 肿瘤治疗策略还需要通过药物筛选进行精准的药效研究。 目说　明　书 1/14 页 3 CN 115414340 A 3