【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于納米，涉及一種負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)合納米顆粒的制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、惡性腫瘤(即癌癥)作為一種嚴(yán)重威脅人類健康的疾病，給患者及其家庭帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)和心理負(fù)擔(dān)。根據(jù)世界衛(wèi)生組織發(fā)布的《2022年世界衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)報(bào)告》中的數(shù)據(jù)顯示，目前全球非傳染性疾病中，癌癥的死亡率排名前5位，而美國(guó)癌癥協(xié)會(huì)2020年發(fā)布的全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，2020年全球新增癌癥病例1929萬(wàn)例，死亡病例996萬(wàn)例，中國(guó)的癌癥發(fā)病率、死亡率居全球第一。傳統(tǒng)的臨床癌癥治療方法主要為手術(shù)、化療和放療，但這些治療手段效果仍然不理想，存在治療局限性、易復(fù)發(fā)、不良反應(yīng)大、治療窗口窄等問(wèn)題。因此，積極開發(fā)有效的腫瘤防治新策略、尋找新的抗腫瘤藥物，是當(dāng)前科學(xué)家亟需解決的難題。
2、根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)肝癌是世界上第五大最常見的癌癥，也是癌癥相關(guān)死亡的第四主要原因，其發(fā)病率和死亡率均居高不下，亞洲地區(qū)尤其是中國(guó)等地區(qū)的發(fā)病率更是顯著。就2020年肝癌造成了83萬(wàn)人死亡。對(duì)于早期肝癌患者，手術(shù)切除是最有效的治療手段之一。隨著微創(chuàng)手術(shù)技術(shù)的發(fā)展，包括肝切除術(shù)和肝移植在內(nèi)的手術(shù)治療的安全性和有效性得到了顯著提高。對(duì)于晚期或不能手術(shù)切除的肝癌患者，常常采用綜合治療方案，包括化療、靶向治療、放療等多種手段的組合應(yīng)用，旨在最大程度地抑制腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。由于現(xiàn)在的治療手段難以達(dá)到令人滿意的治療效果，所以肝癌治療面臨眾多挑戰(zhàn)，未來(lái)的研究應(yīng)該繼續(xù)深入探索肝癌發(fā)病機(jī)制，并致力于尋找有效的抗肝癌藥物，以提高患者的生存率和生活質(zhì)量。
3、
4、介孔二氧化硅(mesoporous?silica?nanoparticles，msns)作為一種在生物納米材料領(lǐng)域中備受關(guān)注的材料，從醫(yī)學(xué)角度展示了廣泛的應(yīng)用前景。其獨(dú)特的微孔結(jié)構(gòu)和大表面積使其成為在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中藥物傳遞、成像和治療等方面的理想選擇。在醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面，msns的特性尤其引人注目，作為藥物傳遞系統(tǒng)，msns通過(guò)可控的孔隙結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的精準(zhǔn)控制釋放。這種針對(duì)性釋放的特性有助于更有效地靶向腫瘤細(xì)胞，減輕對(duì)正常組織的損害。此外，msns可用于成像引導(dǎo)治療，通過(guò)攜帶熒光標(biāo)記物或造影劑，醫(yī)生可以更清晰地觀察腫瘤位置和變化，提高手術(shù)精準(zhǔn)度。在肝癌治療中，msns的應(yīng)用變得尤為顯著，通過(guò)攜帶抗癌藥物，msns可以實(shí)現(xiàn)藥物的定向輸送，直接輸送到肝癌組織，從而降低系統(tǒng)毒性，提高藥物在腫瘤組織中的濃度，有效增強(qiáng)治療效果。liao等研究團(tuán)隊(duì)利用空氣動(dòng)力霧化技術(shù)成功合成了msns封裝的海藻酸鹽(alginate，alg)微球。作為藥物遞送載體，msn@alg微球具備卓越的生物相容性、緩釋特性以及增強(qiáng)的藥物釋放能力。通過(guò)對(duì)其進(jìn)行肝癌細(xì)胞靶向肽k4yrgd的功能化，并裝載抗癌藥物阿霉素(doxorubicin，dox)，經(jīng)過(guò)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用，msn@alg-rgd對(duì)肝癌細(xì)胞(hepg2)表現(xiàn)出顯著提高的細(xì)胞內(nèi)遞送效率。msns為開發(fā)高效的肝癌治療藥物遞送系統(tǒng)提供了有力的支持，具有重要的臨床應(yīng)用前景。
5、由于其獨(dú)特的dna損傷細(xì)胞毒性，鉑類化療長(zhǎng)期以來(lái)一直是臨床腫瘤治療的一線選擇，不幸的是，鉑類藥物的副作用嚴(yán)重限制了其臨床應(yīng)用。隨著納米技術(shù)和化學(xué)合成技術(shù)的發(fā)展，基于鉑的抗癌藥物近年來(lái)在癌癥治療方面取得了很大的進(jìn)展。鉑(platinum，pt)基納米平臺(tái)是一種生物相容性納米制劑，不僅具有光熱抗腫瘤性能，還表現(xiàn)出出色的放射治療增敏特性。鉑納米顆粒(ptnps)在電動(dòng)力療法過(guò)程中，表面發(fā)生電驅(qū)動(dòng)催化反應(yīng)，在直流電(direct?current，dc)或方波交流電(square?wave?alternating?current，ac)電場(chǎng)下產(chǎn)生活性氧。劉團(tuán)隊(duì)為了進(jìn)一步擴(kuò)展edt的潛力，設(shè)計(jì)了用ptnps裝飾并裝載抗癌藥物阿霉素的msns基納米復(fù)合材料，用于協(xié)同電動(dòng)力化療，這種基于二氧化硅的納米復(fù)合材料可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大尺寸腫瘤的均勻殺傷，并在相對(duì)較低的電流下實(shí)現(xiàn)顯著的腫瘤破壞效果。總的來(lái)說(shuō)，鉑類抗癌化療藥物可以通過(guò)化療損傷dna來(lái)殺死腫瘤細(xì)胞，同時(shí)pt基納米平臺(tái)還具有良好的電催化活性，可以介導(dǎo)新型電動(dòng)力療法；pt基化合物也具有作為光敏劑用于惡性腫瘤光動(dòng)力治療的潛力；鉑基納米平臺(tái)還可以調(diào)節(jié)免疫抑制環(huán)境，并與免疫檢查點(diǎn)抑制劑結(jié)合協(xié)同消融腫瘤細(xì)胞。鉑基納米平臺(tái)因其高選擇性、低損傷、微創(chuàng)治療模式、影像監(jiān)測(cè)、協(xié)同給藥等一體化診療模式，在癌癥治療領(lǐng)域具有廣泛的研究前景。
6、二茂鐵(ferrocene，fc)是一種含有兩個(gè)茂基的鐵配合物，中心鐵原子與兩個(gè)環(huán)戊二烯環(huán)結(jié)合成三明治構(gòu)型。fc能夠在電極表面快速進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，為傳感器提供了良好的電導(dǎo)性，所以二茂鐵在電化學(xué)生物傳感器中常被用作電子傳遞媒介。fc作為一種具有電子給體-受體共軛結(jié)構(gòu)的金屬-有機(jī)配合物，由于其可逆的氧化還原性質(zhì)，使其在藥物遞送和腫瘤治療方面顯示出廣泛的應(yīng)用前景。例如，徐杰等人報(bào)道了一種兩親性聚二茂鐵(bpnbs-fc)片段，該片段可以快速消耗細(xì)胞內(nèi)谷胱甘肽(glutathione，gsh)并級(jí)聯(lián)釋放氨基二茂鐵(afc)，gsh耗竭和羥基自由基(oh)爆發(fā)的協(xié)同作用有效抑制腫瘤生長(zhǎng)。其中afc本身作為催化劑，與h2o2反應(yīng)生成的oh能夠和fe3+/fe2+，其次fe2+與h2o2反應(yīng)生成oh和fe3+，然后fe3+與gsh反應(yīng)生成gssh和fe2+，整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了鐵離子的循環(huán)利用。此外，通過(guò)苯基硼酸酯和二茂鐵作為重復(fù)主單元設(shè)計(jì)的fcpbn-mix-icg1-x納米顆粒，展現(xiàn)了fc基納米顆粒在腫瘤靶向遞送中的優(yōu)勢(shì)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)合納米顆粒的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)制備修飾的MSNs：1)將無(wú)水乙醇、去離子水和氨水混合，恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌得到體系I；2)將硅酸四乙酯加入體系I中，恒溫水浴反應(yīng)得到體系II；3)將2.5mL硅酸四乙酯和1.5mL3-氨丙基三乙氧基硅烷混合后緩慢地滴加到體系II中，然后在恒溫磁力攪拌水浴鍋中反應(yīng)；3)反復(fù)用無(wú)水乙醇清洗3次得到介孔二氧化硅；4)將上述得到的介孔二氧化硅與50mL0.6MNa2CO3溶液攪拌混合，并在80℃的水浴中進(jìn)行恒溫?cái)嚢?h，接著使用無(wú)水乙醇清洗3次，冷凍干燥24h，即得到表面氨基修飾的MSNs粉末，備用；(2)制備Pt@MSNs：取H2PtCl6迅速加入到無(wú)水乙醇中得到體系III，然后將步驟(1)得到的表面氨基修飾的MSNs粉末加入體系III，攪拌后置于平底燒瓶中，80℃恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌，冷凝回流，觀察反應(yīng)體系出現(xiàn)黑色后停止加熱；然后反復(fù)使用無(wú)水乙醇清洗3次，凍干24h，得到氨基修飾的負(fù)載鉑元素的MSNs粉末即為Pt@MSNs，備用；(3)制備Fc/Pt@MSNs：S1.將1-(3-二甲氨
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(1)中，所述無(wú)水乙醇、去離子水和氨水的用量為10mL；所述體系I反應(yīng)條件是在30℃恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌20min；所述體系II反應(yīng)條件是加入2.5mL硅酸四乙酯在30℃恒溫水浴中反應(yīng)45min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟3)中，所述反應(yīng)的條件是30℃恒溫磁力攪拌水浴鍋中反應(yīng)80min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(2)中，所述體系III中H2PtCl6的用量是0.275mg/mL、180μL，無(wú)水乙醇的用量是50mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺、N-羥基琥珀酰亞胺、無(wú)水乙醇的用量分別為加入4mL、1mL和15mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述H2O2的濃度和用量分別為5mmol、10mL。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟(3)中，所述對(duì)羥基苯甲酸、辣根過(guò)氧化物酶、二茂鐵甲酸和酪胺的乙醇溶液的用量均為1mg/mL各10mL。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：在步驟S5中，所述Pt@MSNs粉末的用量為30mg；所述恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌的條件為37℃下攪拌24h。
9.權(quán)利要求1～8任一所述的制備方法制得的負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)合納米顆粒材料。
10.權(quán)利要求9所述的負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)合納米顆粒材料在制備治療肝癌藥物中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)合納米顆粒的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)制備修飾的msns：1)將無(wú)水乙醇、去離子水和氨水混合，恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌得到體系i；2)將硅酸四乙酯加入體系i中，恒溫水浴反應(yīng)得到體系ii；3)將2.5ml硅酸四乙酯和1.5ml3-氨丙基三乙氧基硅烷混合后緩慢地滴加到體系ii中，然后在恒溫磁力攪拌水浴鍋中反應(yīng)；3)反復(fù)用無(wú)水乙醇清洗3次得到介孔二氧化硅；4)將上述得到的介孔二氧化硅與50ml0.6mna2co3溶液攪拌混合，并在80℃的水浴中進(jìn)行恒溫?cái)嚢?h，接著使用無(wú)水乙醇清洗3次，冷凍干燥24h，即得到表面氨基修飾的msns粉末，備用；(2)制備pt@msns：取h2ptcl6迅速加入到無(wú)水乙醇中得到體系iii，然后將步驟(1)得到的表面氨基修飾的msns粉末加入體系iii，攪拌后置于平底燒瓶中，80℃恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌，冷凝回流，觀察反應(yīng)體系出現(xiàn)黑色后停止加熱；然后反復(fù)使用無(wú)水乙醇清洗3次，凍干24h，得到氨基修飾的負(fù)載鉑元素的msns粉末即為pt@msns，備用；(3)制備fc/pt@msns：s1.將1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺和n-羥基琥珀酰亞胺加入到無(wú)水乙醇中得到混合液i，備用；s2.量取一定量的h2o2，備用；s3.分別量取一定量的對(duì)羥基苯甲酸、辣根過(guò)氧化物酶、二茂鐵甲酸和酪胺的乙醇溶液，在平底燒瓶中混勻得到混合液ii，備用；s4.將s1的混合液i、s2的h2o2.s3混合液ii混合，得到混合液iii；s5.稱取步驟(2)得到的pt@msns粉末加入混合液iii，置于恒溫磁力攪拌水浴鍋中攪拌；然后交替使用無(wú)水乙醇和去離子水清洗，共計(jì)3次，凍干24h，得到負(fù)載二茂鐵的電活性介孔二氧化硅復(fù)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃勇，鐘莉娉，趙永祥，虞先濬，何堅(jiān)，施思，徐近，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西醫(yī)科大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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