【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于先进纳米复合材料及生物医用领域，具体是涉及一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备及应用。
技术介绍
1、癌症治疗一直是全球亟待解决的问题。声动力治疗(sonodynamic therapy，sdt)作为一种新兴非入侵性肿瘤治疗模式，主要通过超声激活声敏试剂产生活性氧(ros)，诱导肿瘤细胞凋亡和自噬，从而高效地杀死肿瘤细胞，在肿瘤治疗方面取得了显著成就。声敏剂作为影响声动力的核心因素之一，四苯基卟啉作为新一代的光/声敏剂，在声动力治疗方面展现出潜在的应用价值。但由于其水溶性较差，平面结构容易产生π-π堆积效应，导致聚集诱导猝灭(aggregation induced quenching,aiq)效应，影响ros的产量，严重限制了其在生物医学领域的应用。目前，常用物理包封或通过两亲性化合物聚合的方法抑制四苯基卟啉声敏剂的aiq效应。但是，物理包封方式常存在水溶性差、生物安全性不足等缺点；聚合反应的化合物通常为高分子材料，存在一定的细胞毒性和生物相容性差的问题，并且聚合反应涉及反应过程也较为复杂。
2、环糊精聚轮烷是一种典型的柔性机械互锁分子形式，其特点是环分子(环糊精)能在轴链上自由滑动，大的位阻基团封端，引起高度构象自由度和永久的空间缔合。随着对环糊精聚轮烷超分子诱导自组装过程的深入了解，环糊精聚轮烷在弹性体/凝胶、电池电极和药物递送等领域的应用越来越广泛。特别是在给药方面，环糊精聚轮烷因其结构可控、无毒、生物相容性好等优点，在肿瘤治疗、类风湿关节炎、伤口愈合等方面得到了广泛的研究。因此，
技术实现思路
1、本专利技术的首要目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法。该方法首先选择天然的无毒的环糊精改善声敏剂四苯基卟啉的水溶性差、生物相容性不足等问题。其次选用聚乙二醇与环糊精基单体自组装，叶酸封端得到聚轮烷，通过空间效应抑制四苯基卟啉的π-π堆积效应导致的聚集诱导效应，同时赋予聚轮烷靶向识别的能力。最后，通过静电吸附负载葡萄糖氧化酶和油酸法制备的二氧化锰纳米酶制备聚轮烷纳米粒子，改善肿瘤乏氧的微环境。
2、本专利技术的另一目的在于通过上述制备方法得到具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子。该纳米粒子具有生物相容性好，可有效增强活性氧的产生，在声动力治疗肿瘤方面显示出重要应用前景。
3、本专利技术的再一目的在于提供上述具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的应用，特别是在声动力治疗乳腺癌、肝癌、肺癌、胰腺癌等深度癌症治疗中的应用。
4、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
5、一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备，包括以下步骤：
6、(1)环糊精改性四苯基卟啉的制备：将四苯基卟啉、单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精、碳酸钾溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，加热反应；接着，经过蒸馏水透析，抽滤，除去溶剂和未反应单体，干燥，得到环糊精改性四苯基卟啉(cd-tpp)；
7、(2)电荷反转单体的制备：将单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精和3-二甲氨基丙胺，碳酸钠溶解于蒸馏水中，加热反应，得到反应体系b，经过蒸馏水透析，抽滤，除去溶剂和未反应单体，干燥，得到单体(cd-n)。接着，将单体(cd-n)和4-(溴甲基)苯硼酸溶解于n,n-二甲基甲酰胺中，加热反应，经过乙醚沉淀，离心，干燥，得到电荷反转单体(cd-nb)；
8、(3)聚轮烷的合成：将步骤(1)和(2)所得到的环糊精改性四苯基卟啉(cd-tpp)和电荷反转单体(cd-nb)溶解于蒸馏水中，然后向其中加入双端氨基官能化聚乙二醇peg-(nh2)2，反应，固液分离，将得到的固体干燥，得到伪轮烷。将叶酸，n-羟基丁二酰亚胺和1-乙基-3[3-二甲基氨基丙基]碳酰二亚胺盐酸盐溶于n,n-二甲基甲酰胺中，反应，向其中加入得到的得到伪轮烷，经过蒸馏水透析，干燥，得到聚轮烷(pr)；
9、(4)聚轮烷纳米粒子的合成：将步骤(3)所得的聚轮烷pr溶于二甲基亚砜，滴加到蒸馏水中。然后继续向溶液中滴加葡萄糖氧化酶和油酸法制备的二氧化锰纳米酶。反应，制备得到聚轮烷纳米粒子。
10、步骤(1)中所述四苯基卟啉优选为1～4个羟基对位取代的四苯基卟啉。
11、步骤(1)中所述四苯基卟啉、单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精和碳酸钾的用量按照摩尔比1:0.25～4:2.5～40配比；
12、步骤(1)中所述的n,n-二甲基甲酰胺的用量按每10ml溶解300～1200mg四苯基卟啉计算；
13、步骤(1)中所述，加热反应条件为90-120℃恒温磁力搅拌反应1-3天；更优选为n2保护90℃恒温磁力搅拌反应1-3天。
14、步骤(1)中所述，蒸馏水透析条件为使用500～1000da的透析袋透析1～5天；更优选为使用500da的透析袋透析1～5天。
15、步骤(1)和(2)中所述单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精优选为含有6～8个d-吡喃葡萄糖单元的单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精；更优选6～7个d-吡喃葡萄糖单元的单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精。
16、步骤(2)中所述单体(cd-n)、碳酸钠和3-二甲氨基丙胺的用量按照摩尔比1:5～30:0.5～3配比；
17、步骤(2)中所述单-(6-脱氧-6对甲苯磺酰基)-环糊精和4-(溴甲基)苯硼酸的用量按照摩尔比1:(0.5-2.5)配比；
18、步骤(2)中所述的蒸馏水的用量按每10ml加入0.5～5ml的3-二甲氨基丙胺计算；
19、步骤(2)中所述的n,n-二甲基甲酰胺的用量优选为每10ml加入100～600mg的4-(溴甲基)苯硼酸计算；乙醚的用量与n,n-二甲基甲酰胺按体积比0.01～0.1:10。
20、步骤(2)中所述，加热反应制备体系b的条件为80-120℃恒温磁力搅拌反应12-36小时；更优选为110℃恒温磁力搅拌反应1-3天.
21、步骤(2)中所述，加热反应制备电荷反转单体(cd-nb)的条件为25-70℃恒温磁力搅拌反应12-36h；更优选为60℃恒温磁力搅拌反应12-36h。
22、步骤(2)中所述，离心收集电荷反转单体的条件为1000-4000rpm，时间为5-10min；更优选为1000rpm离心5-10min。
23、步骤(3)中所述双端氨基官能化聚乙二醇优选为分子量分布在1000～4000的双端氨基官能化聚乙二醇。
24、步骤(3)中所述的蒸馏水的用量优选按每10ml加入1～10g双端氨基官能化聚乙二醇计算。
25、步骤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求1或2所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
5.如权利要求3所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
6.一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子，其特征在于：通过权利要求1～5任一项所述的制备方法得到。
7.权利要求6所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子，其特征在于，在制备抗肿瘤药物中的应用。
【技术特征摘要】
1.一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
3.如权利要求1或2所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷纳米粒子的制备方法，其特征在于：
4.如权利要求1或2所述的一种具有增强四苯基卟啉声动力性能聚轮烷...
【专利技术属性】
技术研发人员：何俊男，孙勇艳，孙雨婷，张金，赵焱，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：
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