[發(fā)明專利]一種尺寸可控的MXene@BSA納米診療劑及其制備和應(yīng)用

有效

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• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113456837B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康建民
• 申請（專利權(quán)）人: 山西醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號: A61K49/14
• 分類號: A61K49/14;A61K49/18;A61K49/22;A61K41/00;A61K47/42;A61K47/02;A61P35/00
• 代理公司: 太原華弈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 14108
• 代理人: 李毅

本發(fā)明公開了一種尺寸可控的MXene@BSA納米診療劑及其制備方法，是先以化學(xué)刻蝕和超聲波輔助剝離技術(shù)將MAX相的Ti₃AlC₂材料刻蝕剝離成大尺寸薄層MXene材料Ti₃C₂，再通過超聲探針破碎儀對Ti₃C₂的納米尺寸進(jìn)行調(diào)控，最后以BSA包裹一定納米尺寸的Ti₃C₂，改善其生物相容性，得到粒徑尺寸在30～200nm范圍內(nèi)可調(diào)的MXene@BSA納米診療劑，不僅解決了現(xiàn)有MXene粒徑尺寸與腫瘤部位滲透匹配性差，以及生物毒性大的問題，而且具有在穿透深度更深的NIR?II窗口實(shí)現(xiàn)PAI成像和光熱治療診療一體化的功能，拓寬了Ti₃C₂ MXene納米診療劑PAI成像的響應(yīng)區(qū)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)納米材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種可以用于腫瘤診療一體化的納米診療劑，特別是涉及一種尺寸可控的MXene@BSA納米診療劑及其制備方法。

背景技術(shù)

迄今為止，癌癥依然是各國死亡的主要原因，也是延長預(yù)期壽命最重要的障礙。“預(yù)防、早診、早治”是近40年間癌癥發(fā)生率和死亡率持續(xù)下降的關(guān)鍵(CA-Cancer. J.Clin. 2018, 68: 7-30.)。

然而，目前仍缺乏針對腫瘤的早期診斷治療臨床方法。傳統(tǒng)X射線、超聲、CT、MRI和PET等成像手段對早期腫瘤的定位、定性難度較大，且現(xiàn)有的臨床治療手段多為毒副作用較大的放、化療，極大程度上限制了腫瘤的精準(zhǔn)診療效果。因此，尋找更安全高效的診斷和治療手段是迫切需要的。

隨著納米影像的持續(xù)發(fā)展，光聲成像(PAI)作為一種無損無創(chuàng)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，綜合了光學(xué)成像高對比度和聲學(xué)成像高空間分辨率的優(yōu)勢，已成為當(dāng)今世界研究的熱點(diǎn)之一。

與傳統(tǒng)診療劑相比，多功能納米材料具有獨(dú)特的物理、化學(xué)和生理性質(zhì)，并具有良好的生物相容性和靶向性。而腫瘤組織的血管具有異常增殖的特點(diǎn)：血管密度高而管壁完整性差，間隙寬，對大分子顆粒具有通透性且淋巴回流比較慢，因此，一定大小的納米粒子可以進(jìn)入并停留于腫瘤組織，實(shí)現(xiàn)在腫瘤組織中高效準(zhǔn)確地富集，這種效應(yīng)被稱為“增強(qiáng)滲透滯留(enhanced permeability and retention，EPR)效應(yīng)”，屬于被動靶向效應(yīng)(ChinaOncology. 2019, 29(5): 328-337.)。

研究表明，納米診療劑的粒徑尺寸與腫瘤的匹配性是實(shí)現(xiàn)腫瘤部位高聚集、長滯留的重要因素之一(Nat. Rev. Clin. Oncol. 2010, 7: 653-64.；Annu. Rev. Biomed.Eng. 2012, 14: 1-16.)。當(dāng)納米顆粒較大時，納米診療劑會被困在細(xì)胞間的細(xì)胞外基質(zhì)中，不會滲出血管太遠(yuǎn)，滲透性較差；而當(dāng)納米顆粒較小時，納米診療劑在腫瘤部位的停留短，特異性靶向效果較差。因此，對納米診療劑粒徑的精準(zhǔn)調(diào)控，是使納米診療劑在腫瘤部位實(shí)現(xiàn)高聚集深穿透，進(jìn)而發(fā)揮最大作用的關(guān)鍵步驟。

近年來，一種新型的二維納米材料MXene因較大的表面積、強(qiáng)的NIR吸收性能、優(yōu)良的親水性和表面功能可修飾性，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域引起了較大的關(guān)注。

已有大量研究(Nanoscale. 2017, 9: 17859-17864；Chemistry of Materials.2017, 29: 8637-8652.)表明，Ti₃C₂ MXene納米材料具有優(yōu)異的NIR-I窗口PAI成像性能和光熱消除腫瘤功能。但以上研究均不能對Ti₃C₂ MXene納米材料的粒徑進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控制備，這將大大削弱納米診療劑在腫瘤部位的富集以及后續(xù)的診療效果。

此外，目前的大多數(shù)納米材料僅能在組織穿透較淺且存在背景吸收干擾的NIR-I窗口(650～900nm)實(shí)現(xiàn)光聲成像，極大的限制了其在臨床上的應(yīng)用。