[發明專利]一種鈦酸錳納米材料用作模擬酶活性材料的用途

有效

• 申請號: 202011444460.5
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112546068B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 高欣宇;陳萬松;徐倩倩;劉又年;趙森峰
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: A61K33/32
• 分類號: A61K33/32;A61K9/00;A61P35/00;B82Y5/00;C01G45/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生;魏娟

本發明屬于抗癌納米材料技術領域，提供了一種鈦酸錳納米材料，具有模擬酶活性，能夠基于模擬酶活性以及多種模擬酶活性的級聯反應以殺傷癌細胞，從而解決傳統化學動力學療法(chemodynamic Therapy,CDT)抗癌能力不足，癌細胞殺傷困難等諸多缺陷。

技術領域

本發明屬于抗癌納米材料開發技術領域，涉及一種鈦酸錳納米材料基于模擬酶活性抗癌的用途。

背景技術

癌癥，又稱為惡性腫瘤，是指由于細胞的不正常增生，并帶有侵犯身體的其他組織或器官的性質，由控制細胞增殖的相關機制失調而引起的一種疾病。對于人類而言，目前已知的癌癥種類超過一百種，且長期以來一直被認為是無法治愈的疾病，極大危害了人類的生命安全與降低了人類的生活質量。目前對于癌癥的臨床療法包括手術治療、化療與放療等。手術治療只能在早期對癌組織進行切除，但術后若干年仍有可能出現大面積復發與轉移。化療與放療對癌細胞缺乏特異性，往往在殺傷癌細胞的同時殺傷正常細胞，給患者帶來嚴重的副作用。由此，研究出一種對癌細胞有特異性殺傷且殺傷效率較高的抗癌材料迫在眉睫。

納米材料是指在三維空間中，至少在一個維度上處于納米尺寸(1～100nm)的材料。與常見的宏觀材料不同，納米尺寸為納米材料提供了極大的表面與界面效應，這體現在其比表面積的增大與其表面活性位點的增多上。當抗癌材料達到納米尺度時，可具有多種優勢，例如更高的癌細胞殺傷效率、更低的材料使用量、更多的反應位點、生物相容易代謝等。因此，人類也致力于開發各種新型納米材料并嘗試應用于抗癌領域。

由于腫瘤微環境具有低氧、高濃度過氧化氫(H₂O₂)蓄積、還原性谷胱甘肽(glutathione,GSH)的高表達與呈現弱酸性(pH＜7)等特征，這為人類提供了“對癥下藥”的治療機會。近年來衍生出了以具有模擬酶活性的抗癌納米材料來消耗腫瘤微環境中的高濃度的物質產生毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS)如羥基自由基(·OH)或超氧陰離子自由基(O₂·^-)殺傷癌細胞的化學動力學療法。這種療法的優勢在于反應底物來源于腫瘤微環境中的各種內源性物質，在治療過程中無需人為干預，且在納米尺度下酶促反應速度更快，癌細胞殺傷率更高。目前已開發多種具有模擬過氧化物酶(peroxidase,POD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)、氧化酶(oxidase,OXD)等活性的抗癌納米材料，然而它們對反應需要的環境pH值往往有嚴格要求，且微環境中反應底物如過氧化氫的濃度水平有限，消耗后無法及時補充，不能保證癌細胞殺傷的持續性，這在一定程度上限制了化學動力學療法的療效。

發明內容

針對現有的化學動力學療法反應底物濃度水平有限與對癌細胞的殺傷能力不足等問題，本發明目的在于，提供一種鈦酸錳納米材料用作模擬酶活性的材料并基于其優異的模擬酶活性殺傷腫瘤細胞的應用。

一種鈦酸錳納米材料的應用，將其用作模擬酶活性的材料。

本發明首次發現，鈦酸錳納米材料具有模擬酶活性。

作為優選，所述的應用，將其用作具有模擬過氧化物酶、模擬過氧化氫酶、模擬氧化酶中的至少一種模擬酶活性的材料。本發明研究發現，所述的鈦酸錳納米材料具有模擬過氧化物酶、模擬過氧化氫酶、模擬氧化酶中的至少一種模擬酶活性。

進一步優選，所述的應用，將其用作具有模擬過氧化物酶、模擬過氧化氫酶、模擬氧化酶中的兩種或三種模擬酶級聯反應活性的材料。本發明研究還發現，所述的鈦酸錳納米材料具有多種模擬酶活性，能夠促使各模擬酶級聯反應(串聯反應)。

本發明中，將所述的鈦酸錳納米材料用作細胞內的模擬酶活性的材料；所述的細胞優選為腫瘤細胞。本發明研究發現，所述的鈦酸錳納米材料在細胞內能夠模擬酶的作用。

本發明中，優選的鈦酸錳納米材料的應用方案，將其用于制備抗腫瘤的藥物。