一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子载药体系及其制备方法，包括Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子和负载在其上面的药物，Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子以Fe3O4纳米颗粒作为磁核，以TiO2为内层包被材料，以ZIF‑8纳米粒子为外层包被材料，其对肿瘤部位靶向性更强，提高药物的利用度和减少药物的毒副作用，并且可借助MRI显影技术，随时监测药物与肿瘤靶点的作用情况。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系及其制备方法
本专利技术涉及纳米载药颗粒领域，更具体的说是涉及一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系及其制备方法。
技术介绍
近年来，纳米技术的研究越来越受到研究工作者的关注，特别是工程纳米材料受到了非常高的关注。工程纳米材料如碳纳米管，量子点等磁性纳米粒子是最有前途的材料之一，它们被用作靶向药物递送、成像和监测疗效一体化的治疗癌症的平台。工程纳米材料可以通过某些化学或物理方法进行修饰，使其具有非常特定的性质从而使它们能够快速进入到快速发展的纳米科学技术的前言。磁性纳米颗粒(MNPs)是一种重要的一类工程纳米材料，因其具有生物相容性好、易被修饰、靶向性好、超顺磁性等特点，在生物医学领域有着极高的应用价值。目前，许多研究表明，经过在外施加磁场，能够使经修饰的磁性材料表面负载药物送至病变部位达到靶向给药的目的，从而可以减少药物对正常组织的毒副作用。近些年来，TiO2纳米粒子被作为癌症治疗的潜在治疗剂，主要是其具有良好的生物相容性和独特的光催化性能。另外，由于其在生物系统中无毒，易于制备和高度稳定，因此在化学治疗剂的药物递送领域也受到了很多关注。Fe3O4@TiO2纳米复合材料可以用于磁共振成像(Fe3O4成分)和无机光动力疗法(TiO2成分)进行结合诊断治疗。然而，由于在紫外光的照射下具有很多局限性，而且Fe3O4@TiO2Nps的pH响应不是非常敏感，导致其在临床应用方面价值不是很大。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系，其对肿瘤部位靶向性更强，提高药物的利用度和减少药物的毒副作用，并且可借助MRI显影技术，随时监测药物与肿瘤靶点的作用情况。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系,包括Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子和负载在其上面的药物，所述Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子以Fe3O4纳米颗粒作为磁核，以TiO2为内层包被材料，以ZIF-8纳米粒子为外层包被材料。优选的，所述药物为选自抗肿瘤剂或者抗肿瘤剂与抗生素、防腐剂、镇痛剂、双膦酸盐和/或酯类、生长因子、肽、他汀类中一种或者多种的组合。一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系用于制备抗肿瘤药物的用途。一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子制备方法，包括以下步骤：1)通过共沉淀方法合成将Fe3O4纳米颗粒；2)将TiO2修饰到Fe3O4纳米粒子的表面，得到Fe3O4@TiO2纳米粒子；3)通过共沉淀的方法在Fe3O4@TiO2纳米粒子表面修饰ZIF-8纳米粒子，得到Fe3O4@TiO2@ZIF8纳米颗粒。作为本专利技术进一步的改进，步骤1)中Fe3O4纳米颗粒具体制备步骤如下：(1)加入二价铁盐和三价铁盐，在氮气保护下配制含有Fe3+和Fe2+的混合溶液；(2)加入油酸，在40-60℃，搅拌转速500-1500rpm的条件下反应3h；(3)加入氨水，将pH值调制12-14，继续加热至75-85℃，反应1h；(4)冷却至室温，将上一步骤合成的产物进行磁分离后，用蒸馏水洗至上清液呈中性，去除上清液，得到Fe3O4纳米颗粒。作为本专利技术进一步的改进，所述二价铁盐、三价铁盐和氨水的摩尔比为(0.2～1):1：(4-8)。作为本专利技术进一步的改进，步骤2)中Fe3O4@TiO2纳米颗粒具体制备步骤如下：(1)将Fe3O4纳米颗粒分用无水乙醇洗涤1-3次，加入无水乙醇和乙腈，超声5-10min，制备成分散的Fe3O4纳米颗粒磁流体；(2)加入氨水，超声5-10min，在搅拌条件下，滴加酞酸丁酯，反应1-2h。(3)将上一步骤合成的产物进行磁分离后，用蒸馏水洗至上清液呈中性，去除上清液，得到Fe3O4@TiO2纳米颗粒。作为本专利技术进一步的改进，步骤3)中Fe3O4@TiO2@ZIF-8具体制备步骤如下：(1)将Fe3O4@TiO2纳米颗粒用甲醇洗涤1-3次，再加入甲醇，超声均匀；(2)加入六水合硝酸锌和2-甲基咪唑搅拌加热至55-65℃后，反应0.5-1.5h；(3)冷却至室温，将上一步骤合成的产物进行磁分离后，用蒸馏水洗至上清液呈中性，去除上清液，得到Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米颗粒。本专利技术的有益效果为：本专利技术以核壳杂化纳米粒子(Fe3O4@TiO2@ZIF-8)为载体，负载抗肿瘤活性药物，Fe3O4@TiO2@ZIF-8具有很好的生物相容性和稳定性，其中Fe3O4@TiO2纳米粒子内核起到靶向性和磁共振成像双功能的作用，而ZIF-8的壳层则作为药物递送的pH响应平台，本专利技术提供载药体系药物在中性以及碱性环境下释放缓慢，而在类似肿瘤部位的弱酸环境中快速释放，从而该载药系统不仅可借助MRI显影技术，随时监测药物与肿瘤靶点的作用情况，而且该载药系统制备简单成本较低，本专利技术提供的一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系可以作为pH响应性、靶向性、磁共振成像和监测疗效一体化的多功能治疗癌症的平台，还可以通过靶向的作用提高药物的利用度和减少药物的毒副作用。附图说明图1为Fe3O4@TiO2和Fe3O4@TiO2@ZIF8Nps红外图谱；图2为Fe3O4@TiO2@ZIF8Nps的TEM图；图3为Fe3O4Nps、Fe3O4@TiO2Nps、Fe3O4@TiO2@ZIF8Nps的电位图；图4为Fe3O4@TiO2@ZIF-8-DNMNps在pH5.6和pH7.4条件下的缓释率；图5为Fe3O4@TiO2@ZIF-8-DNMNPs在Hela细胞中的药物释放后Fe3O4@TiO2@ZIF-8-DNMNps和游离DNM的流式图；图6为Fe3O4@TiO2@ZIF-8-DNMNPs在Hela细胞中的药物释放后DNM荧光强度分析直方图；图7为划痕实验测定对照组和Fe3O4@TiO2@ZIF-8-DNMNps对HeLa细胞的迁移抑制结果图。具体实施方式本专利技术所用的试剂除非特别指明，以下实施例所用的试验方法均为本领域中所用的常规方法。除非特别指明，以下实施例中所用的试剂均为分析纯级试剂，且可从正规渠道商购获得。一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系，包括Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子和负载在其上面的药物，所述Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子以Fe3O4纳米颗粒作为磁核，以TiO2为内层包被材料，以ZIF-8纳米粒子为外层包被材料，所述药物为选自抗肿瘤剂或者抗肿瘤剂与抗生素、防腐剂、镇痛剂、双膦酸盐和/或酯类、生长因子、肽、他汀类中一种或者多种的组合。提供一种具体的实施方式：一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子制备方法，包括以下步骤：一、合成Fe3O4纳米粒子称取2.300g氯化铁和1.200g氯化亚铁于容器中，在机械搅拌、氮气保护下加入100mL蒸馏水溶解，再取2mL油酸，待温度上升至50℃，在高速转速下反应3h；再滴加3mol/L稀氨水，调节体系的pH值等于13，继续加热至80本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子载药体系，其特征在于：包括Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子和负载在其上面的药物，所述Fe3O4@TiO2@ZIF‑8纳米粒子以Fe3O4纳米颗粒作为磁核，以TiO2为内层包被材料，以ZIF‑8纳米粒子为外层包被材料。

【技术特征摘要】
1.一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系，其特征在于：包括Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子和负载在其上面的药物，所述Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子以Fe3O4纳米颗粒作为磁核，以TiO2为内层包被材料，以ZIF-8纳米粒子为外层包被材料。2.根据权利要求1所述的一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系，其特征在于：所述药物为选自抗肿瘤剂或者抗肿瘤剂与抗生素、防腐剂、镇痛剂、双膦酸盐和/或酯类、生长因子、肽、他汀类中一种或者多种的组合。3.根据权利要求1所述的一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子载药体系用于制备抗肿瘤药物的用途。4.一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)通过共沉淀方法合成将Fe3O4纳米颗粒；2)将TiO2修饰到Fe3O4纳米粒子的表面，得到Fe3O4@TiO2纳米粒子；3)通过共沉淀的方法在Fe3O4@TiO2纳米粒子表面修饰ZIF-8纳米粒子，得到Fe3O4@TiO2@ZIF8纳米颗粒。5.根据权利要求4所述的一种多功能核壳结构Fe3O4@TiO2@ZIF-8纳米粒子制备方法，其特征在于：步骤1)中Fe3O4纳米颗粒具体制备步骤如下：(1)加入二价铁盐和三价铁盐，在氮气保护下配制含有Fe3+和Fe2+的混合溶液；(2)加入油酸，在40-60℃，搅拌转速600rpm/min的条件下反应3h；(3)加入氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建良，赵平，柳敏超，钱宇娜，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33