[發(fā)明專利]一種近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010430252.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111632140B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳航榕;陳潛;張衡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所
• 主分類號(hào): A61K41/00
• 分類號(hào): A61K41/00;A61K47/04;A61P35/00;B82Y5/00
• 代理公司: 上海瀚橋?qū)＠硎聞?wù)所(普通合伙) 31261
• 代理人: 曹芳玲;鄭優(yōu)麗

本發(fā)明涉及一種近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶及其制備方法，所述近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶包括：上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為內(nèi)核，形成在內(nèi)核表面的巰基修飾的枝狀結(jié)構(gòu)二氧化硅作為外殼，以及分布在巰基修飾的枝狀結(jié)構(gòu)二氧化硅的表面和孔道中的納米CuS。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶及其制備方法，屬于納米醫(yī)藥制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

癌癥已經(jīng)成為危害全世界人類健康的主要?dú)⑹种唬鶕?jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)2015年統(tǒng)計(jì)，在172個(gè)國家中，癌癥是人們?cè)?0歲之前死亡的主要原因。據(jù)報(bào)道，2018年全球新增癌癥病例1810萬例，因癌癥死亡數(shù)達(dá)到960萬例。目前臨床治療癌癥的主要方法是手術(shù)、化療和放療。雖然這些常規(guī)方法在很大程度上拯救了一部分癌癥患者，然而這些傳統(tǒng)方法往往存在創(chuàng)傷比較大、腫瘤無法被完全清除、毒副作用大和癌癥易復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移等不足。因此，亟待改進(jìn)傳統(tǒng)治療手段或者開發(fā)新型的治療技術(shù)。隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，納米材料的結(jié)構(gòu)、形貌和表面性質(zhì)可以更好地被調(diào)控，從而獲得不同功能的納米材料，以滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的要求。由于納米材料獨(dú)特的性質(zhì)，其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注和研究。

隨著納米科技的蓬勃發(fā)展，具有酶催化特性的納米材料被廣泛地發(fā)現(xiàn)、制備和應(yīng)用。這種具有酶催化特性的納米材料，被Lucia Pasquato、Paolo Scrimin和他們的合作者定義為“納米酶”。納米酶已經(jīng)被用于多種領(lǐng)域，包括傳感器、免疫檢測、癌癥的診斷和治療、神經(jīng)保護(hù)、干細(xì)胞增殖和污染物處理等領(lǐng)域。目前，已經(jīng)開發(fā)出多種納米材料用作納米酶，金納米顆粒、稀土顆粒和四氧化三鐵納米顆粒等都展現(xiàn)出出乎意料的類酶催化活性。例如，閻錫蘊(yùn)院士課題組于2007年，發(fā)現(xiàn)并研究了四氧化三鐵納米顆粒的酶催化特性，其與辣根過氧化物酶活性相似。而且四氧化三鐵納米顆粒作為納米酶，其在較寬泛的條件下，仍然保持著較好的催化活性。納米酶用于癌癥的診斷和治療，為攻克癌癥問題，帶來了新的機(jī)遇。

硫化銅納米顆粒(CuS)，在980nm近紅外激發(fā)下，將光轉(zhuǎn)化成熱，實(shí)現(xiàn)光熱治療腫瘤(PTT)。PTT是一種腫瘤新型療法，目前受到了廣泛的關(guān)注。同時(shí)，CuS在紫外光照射下，發(fā)生光催化反應(yīng)，催化H₂O₂產(chǎn)生羥基自由基(·OH)。·OH具有較強(qiáng)的氧化能力，對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)等具有破壞性，從而使腫瘤細(xì)胞凋亡。

雖然已經(jīng)開發(fā)出多種具有催化活性和較寬應(yīng)用條件的納米酶用于治療腫瘤，但是，如何啟動(dòng)、控制和關(guān)閉納米酶的催化活性，保證在高效治療腫瘤的同時(shí)降低治療過程的毒副作用，對(duì)于攻克癌癥至關(guān)重要。目前仍未見關(guān)于控制酶活性啟動(dòng)相關(guān)的文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的在于一種可控制活性啟動(dòng)/關(guān)閉的納米酶及其制備方法。

一方面，本發(fā)明提供了一種近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶，包括：上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料作為內(nèi)核，形成在內(nèi)核表面的巰基修飾的枝狀結(jié)構(gòu)二氧化硅作為外殼，以及分布在巰基修飾的枝狀結(jié)構(gòu)二氧化硅的表面和孔道中的納米CuS。

在本公開中，近紅外光激活的核殼結(jié)構(gòu)納米酶在近紅外光(例如，980nm激光)下會(huì)激發(fā)CuS-UCNPs@DMSNs內(nèi)核中的UCNPs產(chǎn)生紫外光，該紫外光會(huì)進(jìn)一步激發(fā)納米CuS開始啟動(dòng)光催化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)新型光催化治療(PCT)。而且CuS在980nm激光照射下會(huì)產(chǎn)生熱量用于光熱治療，最終可用于PTT/PCT協(xié)同治療腫瘤功能。也就是說，本發(fā)明創(chuàng)新地實(shí)現(xiàn)了利用近紅外光催化納米酶產(chǎn)生活性氧的新型光催化治療(PCT)策略。此外，枝狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅納米材料(DMSNs)，由于其具有枝狀結(jié)構(gòu)，孔道更大，可以更好的用于負(fù)載蛋白、大分子和納米顆粒等。