本發(fā)明屬于納米，涉及一種負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、肝細(xì)胞癌(hcc)是世界范圍內(nèi)最常見的癌癥之一，也是最主要的原發(fā)性肝癌，同時(shí)居世界第六位最普遍的癌癥和第三位致命的癌癥。常見的危險(xiǎn)因素包括病毒性肝炎、酗酒和非酒精性脂肪肝。肝癌的發(fā)病率高和轉(zhuǎn)移性強(qiáng)，患者預(yù)后常常較差。早期肝癌患者只有5％-15％的患者能夠通過手術(shù)切除治療，而到了中晚期，主要以經(jīng)肝動(dòng)脈化療栓塞和化療藥物如索拉菲尼等治療為主。然而，長(zhǎng)期服用化療藥物，效果有限且容易出現(xiàn)耐藥性和毒性的問題。因此，開展積極有效的肝癌防治研究，尋找新的抗肝癌方法，尤為迫切和重要。

2、近年來，納米技術(shù)在腫瘤治療領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展，特別是介孔結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)納米載體成為研究熱點(diǎn)。中空介孔二氧化硅納米顆粒(hmsn)結(jié)合了納米介孔材料的優(yōu)勢(shì)和較大的中空腔，通過介孔與外界相連接，這些納米顆粒可以通過增強(qiáng)的滲透性和保留性(epr)效應(yīng)在腫瘤部位積聚，實(shí)現(xiàn)了高效的納米藥物負(fù)載和釋放。此外，由于其更高的載藥能力、比表面積、可調(diào)的孔徑以及生物相容性，提高了藥物的生物利用度并降低了對(duì)正常組織的毒性。

3、因此，與正常細(xì)胞相比，腫瘤組織對(duì)活性氧(reactive?oxygen?species，ros)的累積具有更高的敏感性。維生素c(vitc)，又稱l-抗壞血酸，是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素之一，參與多種生化反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)vitc在抗腫瘤作用中通過產(chǎn)生高濃度的過氧化氫(h2o2)在腫瘤細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。h2o2破壞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和dna，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞死亡。其還與谷胱甘肽反應(yīng)，消耗nadph，擾亂腫瘤細(xì)胞的糖酵解，導(dǎo)致能量衰竭。

4、化學(xué)動(dòng)力療法(cdt)涉及使用各種過渡金屬離子催化內(nèi)源性h2o2通過fenton或類似fenton反應(yīng)生成高度細(xì)胞毒性的羥基自由基(·oh)以消滅腫瘤細(xì)胞，因其在深部組織缺氧腫瘤治療中具有高療效且對(duì)正常組織損害較小而備受關(guān)注。因代謝率高、線粒體缺陷等問題，腫瘤細(xì)胞具有相對(duì)較高的氧化應(yīng)激水平。然而，vitc在體內(nèi)容易失效，降低了在抗腫瘤作用中的應(yīng)用價(jià)值。

5、因此，積極開展有效的肝癌防治研究，尋找新的抗肝癌方法顯得尤為迫切和重要。

6、目前尚未有負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法和應(yīng)用在治療肝癌上的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的發(fā)明目的是，針對(duì)上述問題，提供了一種負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法及其應(yīng)用，以中空介孔二氧化硅納米顆粒(hmsn)為載體，負(fù)載有抗壞血酸磷酸酯(aap)和錳離子(mn2+)的aap@hmsn-cs-mn2+納米顆粒。納米顆粒在到達(dá)腫瘤部位后，受到肝癌細(xì)胞中高表達(dá)的alp的催化水解作用，釋放出aap，在腫瘤部位，aap被還原生成vitc，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生高濃度的h2o2，從而殺傷腫瘤細(xì)胞，高濃度的h2o2經(jīng)mn2+催化，通過類fenton反應(yīng)產(chǎn)生劇毒的·oh，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終達(dá)到了預(yù)期的抗腫瘤效果。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

3、負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法，包括如下步驟：

4、(1)aap@hmsn-cs的制備：超純水中加入中空介孔二氧化硅納米顆粒，超聲分散，制備成5mg/ml的分散液；超純水中加入抗壞血酸磷酸酯，配制成25mg/ml的抗壞血酸磷酸酯溶液；將10ml中空介孔二氧化硅納米顆粒分散液與10ml抗壞血酸磷酸酯溶液依次加入小棕瓶中，攪拌；取殼聚糖溶液加入到上述混合溶液中，攪拌，離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍后，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的aap@hmsn-cs粉末，4℃保存?zhèn)溆茫?/p>

5、(2)hmsn-cs-mn2+的制備：超純水中加入中空介孔二氧化硅納米顆粒，超聲分散制備成5mg/ml的分散液；稱取適量的mncl2溶解于超純水中配制成5mg/ml的溶液；將10ml的中空介孔二氧化硅納米顆粒分散液與10ml的殼聚糖溶液依次加入小棕瓶中攪拌；取10mlmncl2溶液加入到上述混合溶液中，攪拌；離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍后，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的hmsn-cs-mn2+的粉末，4℃保存?zhèn)溆茫?/p>

6、(3)aap@hmsn-cs-mn2+的制備：超純水中加入aap@hmsn-cs，超聲分散制備成1mg/ml的分散液；在1超純水中加入mncl2，制備成2mg/ml的溶液；將10ml的aap@hmsn-cs分散液與10ml的mncl2溶液依次加入小棕瓶中，攪拌；離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的aap@hmsn-cs-mn2+的粉末，即為負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

7、進(jìn)一步說明，在步驟(1)和(2)中，所述殼聚糖溶液的濃度為0.5mg/ml。

8、進(jìn)一步說明，在步驟(1)、(2)和(3)中，所述攪拌均為37℃恒溫磁力攪拌器中磁力攪拌24h。

9、進(jìn)一步說明，在步驟(1)、(2)和(3)中，所述離心操作為8000rpm離心10min。

10、進(jìn)一步說明，在步驟(1)、(2)和(3)中，所述冷凍為-80℃超低溫冰箱冷凍1h。

11、進(jìn)一步說明，在步驟(1)、(2)和(3)中，所述干燥時(shí)間為16-24h。

12、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供所述的制備方法制得的負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒材料。

13、本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供所述的制備方法制得的負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒材料在制備治療肝癌藥物中的應(yīng)用。

14、由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：

15、本發(fā)明如圖1所示使用負(fù)載aap和mn2+的中空介孔硅納米顆粒。hmsn具有良好的生物安全性，aap在腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的堿性磷酸酶的作用下，原位產(chǎn)生維生素c，維生素c的高表達(dá)從而產(chǎn)生更多的h2o2，放大mn2+的類fenton反應(yīng)，用于腫瘤的治療?；赼ap@hmsn-cs-mn2+的納米催化治療在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)了顯著增強(qiáng)的抗腫瘤效果，同時(shí)避免了對(duì)正常組織的顯著損傷。通過本團(tuán)隊(duì)的研究結(jié)果表明，基于aap的納米催化療法是一種很有前途的提高腫瘤治療效果的策略。

技術(shù)特征：

1.負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：(1)aap@hmsn-cs的制備：超純水中加入中空介孔二氧化硅納米顆粒，超聲分散，制備成5mg/ml的分散液；超純水中加入抗壞血酸磷酸酯，配制成25mg/ml的抗壞血酸磷酸酯溶液；將10ml中空介孔二氧化硅納米顆粒分散液與10ml抗壞血酸磷酸酯溶液依次加入小棕瓶中，攪拌；取殼聚糖溶液加入到上述混合溶液中，攪拌，離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍后，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的aap@hmsn-cs粉末，4℃保存?zhèn)溆茫?2)hmsn-cs-mn2+的制備：超純水中加入中空介孔二氧化硅納米顆粒，超聲分散制備成5mg/ml的分散液；稱取適量的mncl2溶解于超純水中配制成5mg/ml的溶液；將10ml的中空介孔二氧化硅納米顆粒分散液與10ml的殼聚糖溶液依次加入小棕瓶中攪拌；取10mlmncl2溶液加入到上述混合溶液中，攪拌；離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍后，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的hmsn-cs-mn2+的粉末，4℃保存?zhèn)溆茫?3)aap@hmsn-cs-mn2+的制備：超純水中加入aap@hmsn-cs，超聲分散制備成1mg/ml的分散液；在1超純水中加入mncl2，制備成2mg/ml的溶液；將10ml的aap@hmsn-cs分散液與10ml的mncl2溶液依次加入小棕瓶中，攪拌；離心，棄上清，用超純水洗滌3次，冷凍，放入真空冷凍干燥機(jī)干燥，得到的aap@hmsn-cs-mn2+的粉末，即為負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒，4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

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)和(2)中，所述殼聚糖溶液的濃度為0.5mg/ml。

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(1)、(2)和(3)中，所述攪拌均為37℃恒溫磁力攪拌器中磁力攪拌24h。

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(1)、(2)和(3)中，所述離心操作為8000rpm離心10min。

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(1)、(2)和(3)中，所述冷凍為-80℃超低溫冰箱冷凍1h。

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(1)、(2)和(3)中，所述干燥時(shí)間為16-24h。

7.權(quán)利要求1～6任一所述的制備方法制得的負(fù)載有aap和錳離子的復(fù)合納米顆粒材料。

8.權(quán)利要求7所述的負(fù)載有aap和錳離子的復(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)總結(jié)
本發(fā)明屬于納米技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種負(fù)載有AAP和錳離子的復(fù)合納米顆粒的制備方法及其應(yīng)用。具體為構(gòu)建了以HMSN為載體，負(fù)載有AAP和錳離子(Mn<supgt;2+</supgt;)的AAP@HMSN?CS?Mn<supgt;2+</supgt;納米顆粒。納米顆粒在到達(dá)腫瘤部位后，受到肝癌細(xì)胞中高表達(dá)的ALP的催化水解作用，釋放出AAP。在腫瘤部位，AAP被還原生成VitC，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生高濃度的H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;，從而殺傷腫瘤細(xì)胞。高濃度的H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;經(jīng)Mn<supgt;2+</supgt;催化，通過類Fenton反應(yīng)產(chǎn)生劇毒的·OH，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，最終達(dá)到了預(yù)期的抗腫瘤效果。

技術(shù)研發(fā)人員：黃勇,鐘莉娉,趙永祥,虞先濬,何堅(jiān),徐近,王旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西醫(yī)科大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6