[發明專利]鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202310399735.5
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116327935A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 杜昶;黃宇成
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;中科天澤生物科技（廣州）有限公司
• 主分類號: A61K41/00
• 分類號: A61K41/00;A61K9/19;A61K47/10;A61P35/00;A61K33/243;A61K33/26
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料及其制備方法，首先通過水熱法得到介孔鐵酸鈷，然后在其表面原位生長鉑，最后通過氫鍵作用在鐵酸鈷@鉑面包覆聚乙二醇得到復合抗癌納米材料。研究表明，本發明合成的復合抗癌納米材料，通過化學動力學療法與聲動力療法的協同作用能夠特異性高效殺死癌細胞，而對正常細胞沒有毒害作用。

技術領域

本發明涉及納米技術和生物醫用材料的技術領域，尤其是指一種鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料及其制備方法。

背景技術

化療、放療和手術是傳統的治療癌癥方法。盡管傳統方法不斷改進，但仍有一些不足。化療和放療在一定程度上可以有效殺傷癌癥細胞。但是，在長期化療和放療期間，癌癥細胞會產生耐受性并降低治療效果。手術切除難以完全清除癌癥細胞，難以對付轉移瘤。因此，找到有效、安全和廉價的治療方法變得至關重要。基于此，出現了新的非侵入性治療惡性腫瘤的方法，包括光熱療法、光動力療法、聲學療法和化學動力療法等。

在這些新型方法中，光熱療法是利用材料的光熱轉化性能，將吸收的光能轉變為熱能，散發熱量從而殺傷、消除腫瘤細胞。化學動力學療法(也稱CDT)具有高度特異性和無需額外能量輸入。芬頓反應是化學動力學治療的基礎，該反應產生的·OH可殺死腫瘤細胞。但光熱療法和化學動力學療法都有缺陷。光的穿透深度有限，光熱材料難以在深層次發揮作用；芬頓反應對pH要求苛刻，高pH時只能產生少量的·OH，難以清除深度組織的腫瘤，如中國專利(公布號：CN?114261993A)鐵酸鈷納米粒子及其制備方法與應用。聲動力療法(也稱SDT)能很好地解決這個問題。聲動力療法具有最小的侵襲性和最大的組織穿透深度，可在超聲觸發的聲致敏劑激活下產生ROS激活細胞死亡信號通路。聲敏劑能迅速從能帶結構中生成活性電子(e^-)/空穴(h⁺)對，并隨后將周圍的H₂O₂/O₂轉化為細胞毒性ROS。同時，芬頓反應試劑擁有過氧化氫酶的特性，能產生ROS，還能產生O₂，在其表面修飾納米鉑，更是能提高催化效率，提高聲動力治療的效果。當CDT與SDT聯合使用，能彌補腫瘤微環境缺氧的不足，提高聲敏劑的效果。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催化腫瘤微環境中的H₂O₂為聲動力療法提供O₂，以達到協同抗腫瘤的效果。

發明內容

本發明針對單一材料活性氧產生效率低、抗癌活性不足的問題，提出了一種鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料及其制備方法，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抗癌材料。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料的制備方法，包括以下步驟：

1)通過水熱法得到介孔鐵酸鈷，經水或乙醇反復清洗后進行干燥；

2)將步驟1)所得的干燥材料分散于水中，并向其中加入聚乙烯吡咯烷酮與氯鉑酸，在水浴下攪拌反應，離心并用去離子水和丙酮反復交替洗滌得到鐵酸鈷@鉑；

3)將步驟2)所得鐵酸鈷@鉑分散于水中，加入聚乙二醇，攪拌，離心，去離子水洗去多余聚乙二醇，冷凍干燥得到所需的鐵酸鈷@鉑聚乙二醇復合抗癌納米材料。

進一步，在步驟1)中，所述水熱法在合成中加入的鈷元素與鐵元素摩爾比為1：1-1：2；所述水熱法在合成中加入的模板劑為聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物，也叫P123，其與鐵鹽和鈷鹽總和的摩爾比為1：1-1：2；所述水熱法在合成中加入的絡合劑為無水乙酸鈉，其與鐵鹽和鈷鹽總和的摩爾比為2：1-3：1；所述水熱法采用的溫度為160-200℃；所述水熱法需要的時間為16-24小時。

進一步，所述步驟1)的具體過程為：向乙二醇中加入鈷鹽、鐵鹽、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物及乙酸鈉攪拌溶解，然后轉移溶解后的溶液至反應釜中，調節烘箱相應溫度進行水熱反應，反應完成后棄上清，沉淀用水或乙醇反復清洗。