[發明專利]一種具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110690429.8
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113398255B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 戴志超;寇運凱;田露;胡尊富;孫運強;鄭秀文
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: A61K38/44
• 分類號: A61K38/44;A61K47/54;A61K47/69;A61P35/00;B82Y5/00;B82Y30/00;B82Y40/00;A61K33/26;A61K33/32;A61K38/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 趙琪

本發明提供了一種具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料及其制備方法和應用，屬于抗腫瘤藥物技術領域。本發明將FePt納米粒子、不飽和脂肪酸和極性有機溶劑超聲混合，得到FePt納米粒子及不飽和脂肪酸的混合溶液；本發明將所述預分散液與高錳酸鉀溶液混合，進行還原反應，預分散液中的不飽和脂肪酸將高錳酸鉀還原為二氧化錳，由于FePt納米粒子表面附著有不飽和脂肪酸，其羧基能夠與二氧化錳結合，使二氧化錳在FePt納米粒子表面生長，得到MnO₂@FePt納米材料。本發明將MnO₂@FePt納米材料與葡萄糖氧化酶、牛血清蛋白、水進行攪拌混合，葡萄糖氧化酶和牛血清蛋白能夠負載在二氧化錳表面。

技術領域

本發明涉及抗腫瘤藥物技術領域，特別涉及一種具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料及其制備方法和應用。

背景技術

腫瘤已成為威脅人類健康的重大疾病之一，其發病率和死亡率仍在不斷攀升。目前，腫瘤的常規治療手段包括手術切除、化療和放療等，然而這些療法往往存在副作用大、復發率高、治療效率低等不足。

近幾年來，基于生物體內的催化反應開發了許多新型腫瘤治療方法，如化學動力學療法和饑餓療法等。其中，化學動力學療法是利用無機金屬納米材料的芬頓反應或類芬頓反應將過氧化氫(H₂O₂)催化生成具有高氧化毒性的羥基自由基(·OH)，從而導致細胞凋亡。饑餓療法通過切斷腫瘤細胞的能量供給，使得細胞因“饑餓”而死亡。葡萄糖(glu)被認為是腫瘤細胞能量的主要來源，因此，降低細胞中葡萄糖的含量，能夠有效的抑制腫瘤細胞的生長。葡萄糖氧化酶(GOx)作為一種常見的天然酶，其能夠在生理環境下催化葡萄糖分解，因此提高腫瘤組織處GOx的含量，可以顯著的催化葡萄糖分解，從而切斷腫瘤細胞的能力供給，實現對腫瘤的饑餓治療。

然而，上述催化反應在實際應用中有各自的局限性。由于細胞中H₂O₂含量有限，導致芬頓反應中催化產生的·OH量不足，使得化學動力學療法在腫瘤治療中受到一定的限制。另一方面，GOx的催化葡萄糖分解反應，需要消耗氧氣，這與腫瘤組織自身的酸性、缺氧環境有明顯的矛盾，極大的限制了這一催化療法在腫瘤治療中的應用。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料及其制備方法和應用。本發明所得二氧化錳/鐵鉑復合納米材料兼具過氧化氫酶活性、葡萄糖氧化酶活性和芬頓催化性能，能夠用于腫瘤的化學動力學療法和饑餓療法的協同治療。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將FePt納米粒子、不飽和脂肪酸和極性有機溶劑超聲混合后去除極性有機溶劑，得到預分散液；

(2)將所述預分散液與高錳酸鉀溶液混合，進行還原反應，得到MnO₂@FePt納米材料；

(3)將所述MnO₂@FePt納米材料與葡萄糖氧化酶、牛血清蛋白、水進行攪拌混合，得到具有協同催化功能的二氧化錳/鐵鉑復合納米材料。

優選的，所述FePt納米粒子的粒徑為3～4nm。

優選的，所述不飽和脂肪酸為油酸、肉豆蔻油酸、棕櫚油酸、芥酸、蓖麻油酸、亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸中的一種或幾種。

優選的，所述步驟(1)中FePt納米粒子的質量與不飽和脂肪酸的體積比為3～7mg：1～7mL。

優選的，所述高錳酸鉀溶液的濃度為15～30mM；所述FePt納米粒子的質量與高錳酸鉀溶液的體積比為3～7mg：20～35mL。

優選的，所述步驟(2)中還原反應的溫度為20～45℃，時間為8～12h。