胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用技术

本申请属于生物医药技术领域，尤其涉及胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用。本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料的制备方法，包括：将纳米酶、丹宁酸、三价铁盐和溶剂混合反应；将得到的固体洗涤后为胞内自供给过氧化氢的纳米材料；所述纳米酶为具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶。本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用，提供了一种具有化学动力学疗效的材料，能有效解决现有化学动力学治疗方法中存在的因过氧化氢含量不足导致的肿瘤治疗效率低的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用


[0001]本申请属于生物医药
，尤其涉及胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]恶性黑色素瘤是临床上较为常见且发病率增长最快的恶性肿瘤之一，年增长率为3％
‑
5％。其恶性程度高，转移发生早，死亡率高，预后极差，对临床上的治疗提出了极大的挑战。临床上治疗恶性黑色素瘤主要有手术切除、放疗、化疗、靶向治疗以及免疫疗法。手术治疗是恶性黑色素瘤的主要治疗方式，通过病灶扩大切除和前哨淋巴结活检及淋巴结清扫可以实现某些早期恶性黑色素瘤的治愈，但存在着术后肿瘤残留、复发、转移及手术并发症等风险。放射治疗的效果仅局限在接受照射区域内的病灶部位，且疗效对肿瘤含氧状态和生长周期依赖性大，疗程长，副作用多。化疗药物如达卡巴嗪、替莫唑胺等可有效地杀灭肿瘤细胞，但其缺陷在于毒副作用大，容易破坏患者的免疫功能，进而造成体内残存的癌细胞扩散加快。靶向治疗主要是针对恶性黑色素瘤中最常出现异常的MAPK通路和C
‑
KIT通路，相应的两个突变位点为BRAF
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V600E位点和C
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KIT位点，BRAF抑制剂通过抑制BRAF蛋白活性从而有效抑制MAPK通路的异常活跃。同理，MEK抑制剂也可以抑制BRAF下游的活性从而抑制肿瘤发展。然而靶向治疗只适用于具有相应突变的肿瘤患者，并非对所有患者适用。免疫疗法作为近年来癌症研究最热门的领域，主要有白细胞介素、干扰素、免疫检查点抑制剂(抗CTLA
‑<br/>4抗体、PD
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1单抗和PD
‑
L1单抗)，其中免疫检查点抑制剂对恶性黑色素瘤有不错的治疗效果，但价格昂贵，可能会出现免疫性肺炎、免疫性心肌炎等副作用，且可能出现耐药的情况。基于活性氧自由基的抗癌疗法近年来得到了广泛的关注，主要包括光动力学疗法、声动力学疗法以及化学动力学疗法。单线态氧是光动力学和声动力学疗法的活性成分，但需要借助外部能量(光、超声)来生成，且具有暗毒性、氧依赖性等问题。而化学动力学疗法主要利用过渡金属离子(如铁、铜、锰、钴等)作为催化剂，催化歧化癌细胞的内源过氧化氢，产生羟基自由基，从而导致线粒体破坏、细胞脂质氧化、蛋白失活，最终导致癌细胞凋亡或死亡，实现肿瘤微环境特异性激活的高效杀伤肿瘤的目的。相比化学治疗和放射疗法而言，化学动力学具有以下优势：(1)更具肿瘤特异性和选择性，全身毒副作用低；(2)治疗过程无需外场激发，对设备要求低，治疗费用低；(3)最终产物为生物安全的金属离子，避免了传统药物载体在体内长期滞留引发的潜在毒性。目前，化学动力学在抗癌领域已有应用，如博来霉素、蒽环类药物等DNA靶向药物，其作用过程需要联合铁离子，催化芬顿反应产生自由基来破坏DNA。近年来，科研人员借助于纳米技术和纳米材料，并结合肿瘤独特的微环境，如弱酸性、过氧化氢过表达、过氧化氢酶的低活性和乏氧等，提高芬顿/类芬顿反应在肿瘤细胞内的效率，从而显著提升化学动力学的疗效，为肿瘤高效治疗提供了新方案。近年来，尽管化学动力学疗法在治疗肿瘤上取得了快速的发展，但其在临床转化过程中仍面临着诸多挑战。其中最为关键问题在于，由线粒体生成的内源过氧化氢在靠近芬顿催化剂前，易被细胞内过氧化氢酶和过氧化物酶等清除，导致化学动力学效率低下。因此，研制开发出过氧化氢
自供给的化学动力学抗癌试剂，是本领域所要攻克的关键问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料及其制备方法和应用，提供了一种具有化学动力学疗效的材料，能有效解决现有化学动力学治疗方法中存在的因过氧化氢含量不足导致的肿瘤治疗效率低的问题。
[0004]本申请第一方面提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料的制备方法，包括：
[0005]将纳米酶、丹宁酸、三价铁盐和溶剂混合反应；将得到的固体洗涤后为胞内自供给过氧化氢的纳米材料；所述纳米酶为具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶。
[0006]另一实施例中，所述纳米材料为核壳结构的纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径范围为10～500nm。
[0007]另一实施例中，所述纳米酶选自纳米金、纳米金球、石墨相氮化碳、氧化亚铜/聚吡咯复合物、含纳米金球的复合材料中的一种或多种。
[0008]另一实施例中，所述纳米金通过柠檬酸钠还原法制备得到。
[0009]具体的，所述纳米金的制备方法包括：将氯金酸和水混合，加热至沸腾，得到混合溶液；然后将柠檬酸钠与所述混合溶液混合，继续加热至沸腾，维持30分钟，再冷却至室温得到纳米金。
[0010]具体的，上述氯金酸的浓度为24.3mM，体积为0.4mL，上述水的体积为9.6mL，上述柠檬酸钠的浓度为38.8mM，体积为1mL。
[0011]另一实施例中，所述纳米金的粒径为10～100nm。
[0012]另一实施例中，所述三价铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁等三价铁离子的溶液中的一种或多种；所述溶剂选自水、醇中的一种或多种。
[0013]另一实施例中，所述纳米酶、所述丹宁酸和所述三价铁盐的摩尔浓度比为1:(30～1500):(30～1500)。
[0014]具体的，所述纳米酶、所述丹宁酸和所述三价铁盐的摩尔浓度比为1:60:60。
[0015]另一实施例中，所述制备方法具体包括：将所述纳米酶、所述丹宁酸和所述溶剂混合反应，得到反应物I；将所述反应物I、所述三价铁盐和所述溶剂混合反应，得到反应物II；将所述反应物II、Tris
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HCl缓冲液混合反应，离心洗涤后得到胞内自供给过氧化氢的纳米材料。
[0016]具体的，所述纳米酶、所述丹宁酸和所述溶剂混合反应的时间为10s～5min；所述反应物I、所述三价铁盐和所述溶剂混合反应的时间为10s～5min；所述反应物II、Tris
‑
HCl缓冲液混合反应时间为10s～5min；Tris
‑
HCl的pH为8.0，摩尔浓度为50mM；上述两次离心洗涤的次数为3～5次，离心速度为10000rpm，离心时间为10min，上述两次离心洗涤采用水洗涤。
[0017]本申请第二方面提供了胞内自供给过氧化氢的纳米材料，包括所述制备方法制得的纳米材料。
[0018]另一实施例中，所述纳米材料的粒径为50～200nm。
[0019]本申请第三方面提供了所述制备方法制得的纳米材料或所述的纳米材料在制备治疗恶性黑色素瘤药物中的应用。
[0020]另一实施例中，所述治疗恶性黑色素瘤药物的给药方式选自原位注射、静脉注射和肺部雾化给药中的一种或多种。
[0021]具体的，从本申请实施例数据可知，在恶性黑色素瘤小鼠模型中验证了原位注射、静脉注射、肺部雾化给药三种给药方式。将其应用于皮肤癌的化学动力学治疗，有效解决了化学动力学治疗中存在的因过氧化氢含量不足导致的肿瘤治疗效率低的问题。
[0022]本申请第四方面提供了一种治疗恶性黑色素瘤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.胞内自供给过氧化氢的纳米材料的制备方法，其特征在于，包括：将纳米酶、丹宁酸、三价铁盐和溶剂混合反应；将得到的固体洗涤后为胞内自供给过氧化氢的纳米材料；所述纳米酶为具有葡萄糖氧化酶活性的纳米酶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米材料为核壳结构的纳米颗粒，所述纳米颗粒的粒径范围为10～500nm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纳米酶选自纳米金球、石墨相氮化碳、氧化亚铜/聚吡咯复合物、含纳米金球的复合材料中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述纳米金通过柠檬酸钠还原法制备得到。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三价铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁等三价铁离子的溶液中的一种或多种；所述溶剂选自水、醇中的一种或多种。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明强，郑跃，陶玉，雎恩国，彭梦然，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：