一种作为药物载体的云母二维纳米片的制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种作为药物载体的云母二维纳米片及一种含药物成分的云母二维纳米片药物载体的制备方法。利用云母具有低长期毒性、生物相容性好和生物降解性好，可降低多耐药性和系统毒性，具有pH响应性的药物释放和选择性细胞毒性。与未剥离云母粉相比，含药物成分的云母二维纳米片载药体具有更小的粒径，更容易被肿瘤细胞吞噬。

Preparation and application of a two-dimensional mica nano sheet as drug carrier

【技术实现步骤摘要】
一种作为药物载体的云母二维纳米片的制备方法及应用
本专利技术涉及云母二维纳米片材料的制备过程，还涉及含药物成分的云母二维纳米片载药体的制备方法，可应用于癌症的化学治疗、光动力学治疗、光热和免疫治疗的联合治疗。
技术介绍
无机纳米材料由于其内在特征如易于官能化、可调节的结构和形态、理想的生物相容性和相对高的生理稳定性而显示出更大的未来临床转化潜力。更重要的是，无机纳米材料独特的理化性质赋予它们在肿瘤学应用中具有出色的治疗效果。具有独特平面形貌的二维(2D)无机纳米片近年来引起了科学界的极大关注。由于其超薄的厚度、超高比表面积和易于功能化等二维形态特征，2D无机纳米片在有效的癌症诊断和治疗中发挥着至关重要的作用，克服了传统治疗方法的内在局限性。材料化学和材料加工技术的革命性进步极大地丰富了2D无机纳米片的家族。在过去十年，出现了六方氮化硼(h-BN)、过渡金属二硫化物(TMDCs)、石墨氮化碳(g-C3N4)、过渡金属氧化物(TMOs)、双层氢氧化物(LDHs)、MXenes和新出现的黑磷(BP)。超薄2DTMDC纳米片，如MoS2、WS2、MoSe2和TiS2作为光热纳米试剂已被广泛研究。g-C3N4作为产生光动力学治疗的活性氧的光敏剂已被广泛研究。MoS2和MnO2纳米片均为具有独特平面纳米结构的典型二维材料，具有癌症化疗的载药性能。但是，长期毒性和生物降解性差是大多数无机纳米递送系统的关键缺点，这一缺点阻碍了他们进一步的肿瘤学应用以及临床应用。无机纳米递送系统通常具有较差的生物降解性，并且会长时间留在体内，具有长期毒性，从而加剧了有害影响的风险。白云母是一种常见的双八面体云母，分子式为KAl2(Si3Al)O10(OH)2。每个云母片具有TOT(四面体-八面体-四面体)层结构，其中“O”层(氧化铝)夹在2“T”层氧化硅之间。氧化硅“T”层Al可以随机取代Si，这使得云母具有负表面电荷。在未分裂的白云母中，K+通过在相邻片材上桥接凹陷的羟基和氧阴离子将相邻的片材保持在一起，呈六边形网格，厚度为0.5nm。云母可以通过物理/化学方法进行剥离成二维纳米片，如超声法、微波水热法和聚多胺插入剥离法。云母作为传统中药的主要成分，已被用于包括阿育吠陀(Ayurveda)在内的传统医学中的出血、痢疾和炎症的装饰和治疗。云母已在中国开发和销售用于治疗胃病。在动物实验中，Bock-GieJung等人评估了云母被用作膳食硅铝酸盐补充剂(DAS)在小鼠中的免疫增强作用，并证明了DAS对实验感染猪的猪圆环病毒2型(PCV2)的清除作用。在该研究中，在每日云母给药的整个期间没有观察到小鼠和猪的不良反应。而且，云母在免疫学和肿瘤学方面发挥着重要作用。云母单体颗粒剂通过对实验性萎缩性胃炎大鼠癌相关基因表达的调控作用，在治疗实验性萎缩性胃炎大鼠癌(CAG)方面起到重要作用。云母在HCT116，SW620和HCT15结肠癌细胞中发挥细胞毒性，阻断了结肠癌的细胞周期和增殖。云母通过调节多能性和凋亡相关基因，调节促凋亡因子和抗细胞凋亡因子，防止干细胞移植后畸胎瘤的形成。云母在MCF-7细胞中发挥细胞毒性，不仅增加了MCF-7细胞对免疫细胞的易感性，还刺激了免疫细胞消除癌细胞，通过调节肿瘤细胞和抗肿瘤免疫细胞之间相互作用来抑制MCF-7细胞生长的作用。因此，我们采用聚多胺插入剥离法剥离云母，制备云母二维纳米片；云母二维纳米片比表面积巨大，且表面带负电荷，通过物理吸附、化学键合和静电相互作用等方法负载肿瘤治疗药物如化疗药物、光热剂、光敏剂和成像剂等，构建纳米载药系统，实现对肿瘤的化疗、光热治疗、光动治疗、成像诊断和免疫治疗的联合治疗。
技术实现思路
本专利技术的提供云母二维纳米片作为药物载体。由于其超薄的厚度、超高比表面积和易于功能化等二维形态特征，2D无机纳米片在有效的癌症诊断和治疗中发挥着至关重要的作用，克服了传统治疗方法的内在局限性。但是长期毒性和生物降解性差是大多数无机纳米递送系统的关键缺点，这一缺点阻碍了他们进一步的肿瘤学应用以及临床应用。云母作为传统中药的主要成分，具有低长期毒性、生物相容性好和生物降解性好等优点。与游离肿瘤治疗药物相比，含药物成分的云母二维纳米片载药体可降低多耐药性和系统毒性，具有pH响应性的药物释放和选择性细胞毒性。与未剥离云母粉相比，含药物成分的云母二维纳米片载药体具有更小的粒径，更容易被肿瘤细胞吞噬。作为第一方面，本专利技术提供了一种作为药物载体的云母二维纳米片的制备方法，具体步骤如下：称量5～10g聚环氧丙烷三胺(JeffamineT403，简写T403)与1～10g2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷(DGEBA)在0～60℃温度中机械搅拌1～6h。称量1.0×10-4～10g云母粉，研磨1～3h。然后往100mL烧瓶中加入研磨后的云母粉和80～120mL蒸馏水并超声振荡1～3h，形成云母悬浮液。当T403和DGEBA混合物变成乳白色时，加入1～3mL浓盐酸进行酸化并搅拌5～20min，然后把其加入到所述云母悬浮液中，并在60～100℃下机械搅拌2～8h。然后在上述混合物中加入100～200mL乙醇/水混合液以至少6000rpm的离心速度离心洗涤至少15分钟去除聚多胺，然后以500～2000rpm的离心速度得到上清液，在60～200℃下烘干0.5～2h得到云母二维纳米片。作为第二个方面，在上述第一方面的基础上，利用作为药物载体的云母二维纳米片合成一种含药物成分的云母二维纳米片药物载体的制备方法，包括以下步骤：将第一方面所制得的云母二维纳米片晶体分散到蒸馏水中，形成云母二维纳米片悬浮液；往烧瓶中加入1.0×10-4～100mg/mL云母二维纳米片悬浮液，肿瘤治疗药物1.0×10-5～10mg/mL，表面活性剂1.0×10-3～100mg/mL，缓冲液(pH6.0～8.5)1.0×10-3～100mg/mL，并在0～40℃温度下避光磁力搅拌6～18h。用15～60mL蒸馏水以2000～4000rpm的离心速度离心洗涤至少15分钟以除去未结合的肿瘤治疗药物，最后以4000～6000rpm的离心速度得到云母二维纳米片载药体。将得到的包含药物成分的云母二维纳米片载药体重悬在5～20mL蒸馏水中，冷冻干燥20～40h后称重。结合第一方面、第二方面，在其所有可能的情况下的第一种情况为：所述的云母粉为云母粉序列中的一种或几种：(1)1.4μm白云母粉；(2)1.6μm白云母粉；(3)6μm白云母粉；(4)9μm白云母粉；(5)白云母片；(6)金云母片；(7)煅烧云母片；(8)黑云母；(9)金云母；(10)锂云母；(11)绢云母；(12)绿云母；(13)铁锂云母；结合第二方面及其第一种情况，在其所有可能的情况下的第二种情况为：所述的肿瘤治疗药物为肿瘤治疗药物序列中的一种或几种：(1)盐酸阿霉素；(2)吲哚菁绿；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作为药物载体的云母二维纳米片的制备方法，具体方法如下：/n称量5～10g聚环氧丙烷三胺与1～10g 2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷在0～60℃温度中机械搅拌1～6h；/n称量1.0×10-4～10g云母粉，研磨1～3h。然后往100mL烧瓶中加入研磨后的云母粉和80～120mL蒸馏水并超声振荡1～3h，形成云母悬浮液；/n当聚环氧丙烷三胺和2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷混合物变成乳白色时，加入1～3mL浓盐酸进行酸化并搅拌5～20min，然后加入到所述云母悬浮液中，并在60～100℃下机械搅拌2～8h；/n加入100～200mL乙醇/水混合液以至少6000rpm的离心速度离心洗涤至少15分钟去除聚多胺，然后以500～2000rpm的离心速度得到上清液，在60～200℃下烘干0.5～2h得到云母二维纳米片。/n

【技术特征摘要】
1.一种作为药物载体的云母二维纳米片的制备方法，具体方法如下：
称量5～10g聚环氧丙烷三胺与1～10g2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷在0～60℃温度中机械搅拌1～6h；
称量1.0×10-4～10g云母粉，研磨1～3h。然后往100mL烧瓶中加入研磨后的云母粉和80～120mL蒸馏水并超声振荡1～3h，形成云母悬浮液；
当聚环氧丙烷三胺和2,2-双-(4-甘胺氧苯)丙烷混合物变成乳白色时，加入1～3mL浓盐酸进行酸化并搅拌5～20min，然后加入到所述云母悬浮液中，并在60～100℃下机械搅拌2～8h；
加入100～200mL乙醇/水混合液以至少6000rpm的离心速度离心洗涤至少15分钟去除聚多胺，然后以500～2000rpm的离心速度得到上清液，在60～200℃下烘干0.5～2h得到云母二维纳米片。


2.一种含药物成分的云母二维纳米片药物载体的制备方法，具体方法如下：
将权利要求1所制得的云母二维纳米片晶体分散到蒸馏水中，形成云母二维纳米片悬浮液；
将1.0×10-4～100mg/mL云母二维纳米片悬浮液、治疗药物1.0×10-5～10mg/mL、表面活性剂1.0×10-3～100mg/mL、缓冲液(pH6.0～8.5)1.0×10-3～100mg/mL进行混合，并在0～40℃温度下避光搅拌6～18h；
用15～60mL蒸馏水以2000～4000rpm的离心速度离心洗涤至少15分钟，再以4000～6000rpm的离心速度离心获取含药物成分的云母二维纳米片药物载体；
将得到的含药物成分的云母二维纳米片药物载体重悬在5～20m...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹涛，夏甜，刘秀然，李游，雷灿，杨晓艳，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42