一种针状铜-没食子酸纳米酶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于抗肿瘤药物技术领域，具体公开了一种针状铜

【技术实现步骤摘要】
一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于抗肿瘤药物
，具体涉及一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶及其制备方法与应用，该针状铜
‑
没食子酸纳米酶可作为纳米药物诱导细胞焦亡以治疗肿瘤。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]肿瘤微环境具有谷胱甘肽（GSH）浓度高、过氧化氢（H2O2）过量、偏酸性和乏氧等特点，这种环境不仅关系着肿瘤细胞的生长繁殖、扩散和侵袭等行为，而且会影响或限制化疗、放疗等传统治疗方式的治疗效果。纳米酶可以通过模拟过氧化物酶（POD）活性催化肿瘤细胞内高浓度的H2O2产生高毒性的羟基自由基（
·
OH）；模拟过氧化氢酶（CAT）活性催化H2O2产生氧气缓解肿瘤乏氧微环境；或是模拟谷胱甘肽过氧化物酶（GPx）活性氧化GSH为谷胱甘肽二硫化物（GSSG），破坏肿瘤细胞的抗氧化防御系统，加速细胞氧化应激，进而诱导肿瘤细胞死亡。目前报道的纳米酶常以金属（金、铂、银、铈、铜、铁等）为催化反应活性位点，其共同缺点是在生物体内难以降解，导致它们很难通过代谢和排出体外，阻碍了纳米酶的进一步临床应用。因此，开发具有良好降解性和生物安全性的纳米酶至关重要。
[0004]细胞焦亡表现为细胞逐渐胀大和渗透裂解，导致细胞内容物的释放，从而激活免疫反应。与细胞凋亡不同，细胞焦亡能够释放炎症因子（包括白细胞介素
‑
1β和白介素
‑
18）和细胞内容物（如乳酸脱氢酶），更容易激活机体的免疫系统、引起强烈的免疫反应，所以诱导细胞焦亡是一种更具潜力的癌症治疗途径。然而，目前研究较为深入的细胞焦亡通常由某些小分子药物和化疗药物引起，易产生耐药性、治疗具有非特异性以及其他严重副作用，限制了其在癌症治疗中的应用。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶及其制备方法与应用。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：第一方面，本专利技术提供一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶的制备方法，包括如下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮和可溶性铜盐的混合溶液搅拌设定时间后，加入没食子酸溶液，并调节其pH值至12
‑
14，持续搅拌反应10
‑
14 h，固液分离，即得铜
‑
没食子酸纳米粒子；二价铜离子与没食子酸的摩尔比为1.6
‑
1.8:1；所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为44000
‑
54000。
[0007]将聚乙烯吡咯烷酮和可溶性铜盐的混合溶液搅拌一定时间，其目的是将二价铜离子包封在聚乙烯吡咯烷酮空腔内，原理是聚乙烯吡咯烷酮（K30）是长分子链聚合物，每个分子单元都具有极性基团
‑
叔酰胺基，对二价铜离子表现出很强的亲和力。
[0008]加入没食子酸溶液后，并调节其pH值至12
‑
14，调pH至碱性的目的是使没食子酸水
解，产生去质子化的没食子酸，便于后续与二价铜离子络合。
[0009]聚乙烯吡咯烷酮作为反应的稳定剂和分散剂，具有调节纳米粒子形貌和尺寸的作用。可溶性铜盐和没食子酸之间发生络合反应，二价铜离子作为中心离子，没食子酸作为配体，在碱性环境下去质子化，易给出电子与金属离子形成稳定的配合物。
[0010]聚乙烯吡咯烷酮的分子量会影响铜
‑
没食子酸纳米粒子的形貌和尺寸。分子量过大可能会导致团聚，过小会导致纳米粒子不成形，所以要求聚乙烯吡咯烷酮的分子量为44000
‑
54000。
[0011]所述可溶性铜盐为氯化铜。
[0012]在一些实施例中，聚乙烯吡咯烷酮的粘度等级为K30。聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量常以K值表示，不同K值代表相应的分子量范围。
[0013]在一些实施例中，聚乙烯吡咯烷酮和可溶性铜盐的混合溶液搅拌混合的时间为60
‑
120min；优选的，搅拌混合的时间为70
‑
90min；更优选为70
‑
80min。
[0014]在一些实施例中，加入没食子溶液后，采用氢氧化钠调节其pH值。此处只能采用氢氧化钠，如果采用其他碱，会引入其他金属离子或者铵根，会干扰铜离子与没食子酸的络合。
[0015]在一些实施例中，加入没食子酸后，调节溶液的pH值至13。当溶液的pH为碱性时，没食子酸发生去质子化而带负电，随着pH值增大使得没食子酸暴露出来的去质子化的酚羟基和羧基增多，更有利于铜离子与没食子酸配位，但pH过高会导致二价铜离子沉淀成氢氧化铜，故pH值选用13。
[0016]在一些实施例中，二价铜离子与没食子酸的摩尔比为1.7
‑
1.8:1；二价铜离子与没食子酸的最佳摩尔比为1.7:1。
[0017]在一些实施例中，持续搅拌反应的时间为10
‑
14h；进一步优选为12
‑
13h。
[0018]优选的，持续搅拌的搅拌速率为500
‑
1000rpm。
[0019]进一步优选的，搅拌速率为600
‑
900 rpm；更优选为700
‑
800 rpm。
[0020]在一些实施例中，固液分离时采用离心分离的方式进行分离，离心分离的转速为10000
‑
15000 rpm，离心时间为10
‑
30min。
[0021]优选的，离心分离的转速为12000
‑
14000 rpm，离心时间为15
‑
20 min。
[0022]在一些实施例中，将铜
‑
没食子酸纳米酶离心分离后，还包括对其进行洗涤、干燥的步骤。洗涤次数为2
‑
3次。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶，由所述制备方法制备而成。
[0024]铜
‑
没食子酸纳米酶可模拟过氧化氢酶，过氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶。这三种酶活性使得铜
‑
没食子酸纳米酶能够有效的改善肿瘤微环境，具有极强的杀死肿瘤细胞的能力。且由于正常组织中仅存在低浓度的过氧化氢和谷胱甘肽，该纳米酶在正常组织中不会发生作用，所以具有高特异性和良好的生物相容性。
[0025]制备的铜
‑
没食子酸纳米酶具有过氧化氢酶活性，即催化过氧化氢产生氧气；还具有的过氧化物酶活性，即催化过氧化氢产生羟基自由基（
·
OH）；还具有谷胱甘肽过氧化物酶活性，即将谷胱甘肽（GSH）氧化为GSSG，具体发生的反应如下：
。
[0026]制备的铜
‑
没食子酸纳米酶可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针状铜
‑
没食子酸纳米酶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将聚乙烯吡咯烷酮和可溶性铜盐的混合溶液搅拌设定时间后，加入没食子酸溶液，并调节其pH值至12
‑
14，持续搅拌反应8
‑
16h，固液分离，即得铜
‑
没食子酸纳米粒子；二价铜离子与没食子酸的摩尔比为1.6
‑
1.8:1；所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为44000
‑
54000。2.根据权利要求1所述的针状铜
‑
没食子酸纳米酶的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮的粘度等级为K30。3.根据权利要求1所述的针状铜
‑
没食子酸纳米酶的制备方法，其特征在于：所述可溶性铜盐为氯化铜。4.根据权利要求1所述的针状铜
‑
没食子酸纳米酶的制备方法，其特征在于：聚乙烯吡咯烷酮和可溶性铜盐的混合溶液搅拌混合的时间为60
‑
120min。5.根据权利要求1所述的针...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春霞，乔禄颖，孙倩倩，王曼，朱国庆，解玉林，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：