[發明專利]一種鉑/二氧化鈦@二氧化錳-聚乙烯亞胺復合抗癌納米材料的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202210279054.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114796486B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 杜昶;李依玲
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K47/59;A61K33/243;A61K33/32;A61P15/14;A61P35/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林奕聰

本發明公開了一種鉑/二氧化鈦@二氧化錳?聚乙烯亞胺復合抗癌納米材料及其制備方法和應用。該方法包括以下步驟：首先通過溶膠凝膠法得到納米二氧化鈦，摻雜Pt后對其進行表面氨基化，然后通過超聲還原高錳酸鉀，在二氧化鈦表面形成片狀二氧化錳；最后通過靜電吸附在Pt/TiO₂@MnO₂表面包覆PEI得到復合材料。研究表明，本發明合成的復合材料，通過成分的協同能夠高效特異性殺死癌細胞而對正常細胞沒有毒害作用。

技術領域

本發明屬于納米技術和癌癥治療領域，涉及基于納米二氧化鈦、二氧化錳的納米復合材料。

背景技術

癌癥是全世界人類死亡的主要原因之一,癌癥患者數量正在迅速增加,迫切需要找到高效的治療方法以提高癌癥患者生存率。目前傳統癌癥治療主要方法,包括手術、化療和放療等。傳統方法雖不斷改進,但仍存在一定不足，比如手術切除難以完全清除癌細胞以及無法治愈轉移性腫瘤，化療和放療一定程度上可以有效殺死癌細胞,但同時會損傷正常組織帶來副作用。此外,在長期化療和放療期間會使癌細胞會產生耐受性，降低治療效率。因此,找到一個有效、安全和低成本的治療方法變得極為需要。目前，基于此，出現了新型非侵入性的用于治療惡性腫瘤的方法，包括光熱療法、光動力療法、聲動力療法以及化學動力學療法等。

以上新型方法都是依賴活性氧的強氧化性達到對腫瘤細胞的殺傷作用。在這些方法中化學動力學治療又由于其高特異性和無需額外能量輸入而被廣泛研究。芬頓反應是化學動力學治療的基礎，該反應產生的·OH可氧化大多數有機污染物。而常規的芬頓反應是在酸性條件和H₂O₂的催化下，通常使用鐵離子作為催化劑產生·OH。目前已知除Fe²⁺/Fe³⁺外，Mn²⁺/Mn³⁺，Cu⁺/Cu²⁺，Co²⁺/Co³⁺在內的幾個離子對也表現出類芬頓活性。由于鐵離子發生芬頓反應的條件較苛刻，單一治療很難完全消除腫瘤，并且腫瘤細胞內過表達的谷胱甘肽對產生的活性氧(ROS)具有清除作用。基于此，本發明將化學動力學與聲動力治療聯合，既能產生活性氧又能與胞內谷胱甘肽反應降低對活性氧的清除作用，以達到協同抗腫瘤的效果。

發明內容

針對單一材料活性氧產生效率低、抗癌活性不足，本發明提供鉑/二氧化鈦@二氧化錳-聚乙烯亞胺復合抗癌納米材料，旨在提供一種高活性氧產量、對癌細胞具有較強殺傷作用的材料。

本發明第二目的在于，提供了鉑/二氧化鈦@二氧化錳-聚乙烯亞胺復合納米材料(本發明也稱為Pt-TiO₂@MnO₂-PEI,或者簡稱為P-T@M)在抗癌方面的應用。

本發明的目的至少通過如下技術方案之一實現。

一種鉑/二氧化鈦@二氧化錳-聚乙烯亞胺復合抗癌納米材料的制備方法，包括摻雜鉑的二氧化鈦納米顆粒以及二氧化錳納米片及其應用，包括如下步驟：

(1)通過溶膠-凝膠法得到納米二氧化鈦，干燥后進行煅燒提高結晶性；

(2)對步驟(1)所得納米二氧化鈦進行摻鉑改性，得到鉑/二氧化鈦；

(3)對步驟(2)所得鉑/二氧化鈦進行氨基化；

(4)將步驟(3)所得材料分散于水中，并向其中加入高錳酸鉀溶液，在超聲下反應，離心并用去離子水洗滌得到鉑/二氧化鈦@二氧化錳；

(5)將步驟(4)得到的材料分散于水中，加入聚乙烯亞胺，攪拌，離心，去離子水洗去多余聚乙烯亞胺，冷凍干燥得到鉑/二氧化鈦@二氧化錳-聚乙烯亞胺材料。

上述方法中，步驟(1)的具體步驟為：向無水乙醇溶解的鈦酸四丁酯溶液中加入生長抑制劑，然后緩慢滴加乙醇溶液，滴加完畢后加入模板劑繼續攪拌。