纳米级金属氢化物的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于生物医药领域，提供了纳米级金属氢化物的一种制备方法及其在肿瘤治疗制剂中的应用。本发明专利技术提供的制备方法主要包括以下步骤：将金属氢化物粉末分散到有机溶剂中，得到均匀的分散体系；将上述均匀分散体系用超声波处理，得到纳米级金属氢化物。该方法可以简单快速的制得尺寸均一、稳定性好的超小金属氢化物纳米颗粒。本发明专利技术还提供一种金属氢化物纳米颗粒在肿瘤治疗制剂制备中的应用。

Preparation and application of nanometer metal hydride

【技术实现步骤摘要】
纳米级金属氢化物的制备方法及其应用
本专利技术涉及生物医药应用领域，具体涉及一种纳米级金属氢化物的制备方法，并公开了其在制备癌症治疗剂的应用。
技术介绍
癌症每年造成全球数以百万计的死亡，是人类目前面临的最危险疾病之一。传统的癌症治疗方式包括手术切除、放射治疗、化疗、光动力治疗等，但是这些治疗方式不足以满足癌症病人的需求。近年来，声动力治疗由于组织穿透性深、可以治疗原位及体积大的肿瘤等优势，吸引了国内外研究者的广泛兴趣。同时、调控肿瘤微环境致使肿瘤细胞凋亡的癌症治疗新策略也逐渐发展成攻克癌症的敲门砖。因此，基于以上声动力治疗及微环境调控治疗策略，开发新型的癌症治疗剂具有很强的科学意义和应用价值。近年来，随着纳米科学技术的发展，纳米材料由于尺寸效应、界面效应以及量子效应使其表现出优于宏观材料的化学活性，同时纳米技术将传统宏观材料的应用范围极大的拓宽，使得传统材料表现出更加巨大的应用潜能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种制备纳米级金属氢化物的方法，可以制得尺寸均一、稳定性好的超小金属氢化物纳米颗粒，并且首次将金属氢化物材料应用于肿瘤治疗中。金属氢化物即为金属元素与氢元素组成的化合物，此类化合物化学性质活泼，特别是纳米级金属氢化物独特的化学性质，因此研究开发纳米级金属氢化物的制备方法及其应用尤为重要，但是，金属氢化物的储量很少，纳米级金属氢化物更没有天然存在。有鉴于此，本申请提供了一种如通式XHk所示的纳米级金属氢化物的制备方法，包括以下步骤：S1：金属氢化物的粉末分散到有机溶剂中，得到均匀的分散体系；S2：将上述均匀分散体系用超声波处理，得到纳米级金属氢化物；所述金属氢化物满足通式XHk；X选自金属Mg、Ca、Ti、V、Zr、Hf或La中的任意一种；其中，1≤k≤3。纳米材料的原子比例关系不一定为整数，k可为小数。可选的，本方法制备的纳米级金属氢化物颗粒的尺寸为2～30纳米，产品尺寸均一、稳定性好。优选的，所述纳米级金属氢化物的粒径为2～15纳米。优选的，所述金属氢化物原料是MgH2或CaH2或TiH2或VH2或ZrH2或HfH2或LaHk粉末。优选的，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮或二甲亚砜或聚乙二醇200或吡咯或N,N-二甲基甲酰胺或以上任意二者1:1混合溶剂。可选的，所述有机溶剂的表面能和待剥离材料的表面能相匹配,能级差值小于5mJ/m2,优选的所述有机溶剂的表面能在36-45mJ/m2之间。可以保障有机溶剂对材料有较佳的剥离而形成超小纳米颗粒的技术效果。优选的，所述超声处理采用声波破碎仪或水浴超声清洗仪。优选的，所述超声波发生器的工作功率是50～100W,工作温度是10～20℃。可以采用水浴控温的方式避免反应液内的温度过高，以避免金属氢化物发生化学反应。优选的，所述氢化物粉末和分散有机溶剂的比值是：0.1:1～10:1(质量(mg)：体积(mL))。优选的，步骤S1中，所述分散过程需要搅拌或振荡分散。优选的，步骤S2中，超声波处理时间为0.2小时～4小时。优选的，步骤S2中，所述反应后还包括：将得到的产物超速离心取沉淀并用无水乙醇多次洗涤。优选的，制备得到的超小纳米颗粒应用于肿瘤治疗制剂，作为肿瘤治疗剂用于光热增强声动力治疗，也可用于调控肿瘤微环境增强氢气治疗。本申请提供了一种制备纳米级金属氢化物的方法，其首先将金属氢化物粉末分散到有机溶剂中，得到均匀的分散体系，然后将上述分散体系用超声波处理，便可得到纳米级的金属氢化物超小颗粒；在上述制备纳米级金属氢化物的过程中，本申请主要涉及超声波辅助有机溶剂液相剥离的制备方法，首先金属氢化物粉末分散到有机溶剂中，然后在超声波的作用下，有机溶剂将大尺寸的粉末剥离成超小的纳米颗粒，因此，本申请提供的方法可快速简单的制备尺寸均一、稳定性好超小的金属氢化物纳米颗粒。进一步的，本专利技术将金属氢化物应于肿瘤治疗中，以及在制备抗肿瘤制剂中的应用。进一步的，氢化钛纳米颗粒用于制备光热增强声动力治疗辅助制剂中的应用。进一步的，氢化钙纳米颗粒用于制备调控肿瘤微环境增强氢气治疗辅助制剂中的应用。本专利技术提供一种利用超声波辅助有机溶剂剥离制备纳米级金属氢化物的方法，制备得到的超小氢化物纳米颗粒尺寸均一、稳定性好。并且该方法操作简单、可以快速大批量制备目标产物，不受温度、水气及特殊反应设备的影响，具有很大的应用潜力。利用制备得到的纳米级金属氢化物作为治疗剂，可以用于光热增强协同声动力治疗中，公开了金属氢化物也可用于中和肿瘤微环境的酸性pH值、诱发细胞钙死亡、释放氢气引发肿瘤氢气治疗的用途。附图说明图1是实施例1合成的氢化钛纳米颗粒的X-射线衍射(XRD)图谱；图2是实施例1合成的氢化钛纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；图3是实施例2合成的氢化钙纳米颗粒的X-射线衍射(XRD)图谱；图4是实施例2合成的氢化钙纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；图5是实施例3合成的氢化锆纳米颗粒的X-射线衍射(XRD)图谱；图6是实施例3合成的氢化锆纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；图7是实施例4合成的氢化铪纳米颗粒的X-射线衍射(XRD)图谱；图8是实施例4合成的氢化铪纳米颗粒的透射电子显微镜(TEM)图；图9是实施例5氢化钛纳米颗粒用于光热增强声动力治疗方案图；图10是实施例5氢化钛纳米颗粒用于光热增强声动力治疗每组老鼠肿瘤生长曲线图；图11是实施例5氢化钛纳米颗粒用于光热增强声动力治疗不同组肿瘤生长抑制效率对比图；图12是实施例5氢化钛纳米颗粒用于光热增强声动力治疗不同治疗组肿瘤H&E切片图；图13是实施例6氢化钙纳米颗粒用于调控肿瘤微环境增强氢气治疗方案图；图14是实施例6氢化钙纳米颗粒用于调控肿瘤微环境增强氢气治疗每组老鼠肿瘤生长曲线图；图15是实施例6氢化钙纳米颗粒用于调控肿瘤微环境增强氢气治疗不同组肿瘤生长抑制效率对比图；具体实施方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本申请提供了一种快速简单的制备纳米级金属氢化物的方法，并首次报道金属氢化物材料作为治疗剂用于肿瘤治疗。本申请采用超声波辅助有机溶剂液相剥离法可以制备尺寸均一、稳定性好的超小金属氢化物纳米颗粒。具体的，超小金属氢化物纳米颗粒是指粒径在2-15纳米的纳米颗粒，可以快速的从肾脏代谢出去，从而降低无机纳米颗粒体内长期滞留带来的风险。为制备纳米级金属氢化物材料提供便利。为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供纳米级金属氢化物颗粒的制备方法进行详细说明，并介绍了金属氢化物应用于肿瘤治疗相关案例。需要强调，以下实施例仅是示例性的，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米级金属氢化物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1：金属氢化物的粉末分散到有机溶剂中，得到均匀的分散体系；/nS2：用超声波处理上述分散体系，得到纳米级金属氢化物；/n所述金属氢化物满足通式XH

【技术特征摘要】
1.一种纳米级金属氢化物的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：金属氢化物的粉末分散到有机溶剂中，得到均匀的分散体系；
S2：用超声波处理上述分散体系，得到纳米级金属氢化物；
所述金属氢化物满足通式XHk；
X选自金属Mg、Ca、Ti、V、Zr、Hf或La中的任意一种；
其中，1≤k≤3。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属氢化物原料是MgH2、CaH2、TiH2、VH2、ZrH2、HfH2或LaHk粉末。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮或二甲亚砜或聚乙二醇200或吡咯或N,N-二甲基甲酰胺或以上任意二者1:1混合溶剂。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超声波发生器的工作功率是50～100W,工作温度控制在10～20℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庄，程亮，巩飞，赵琪，
申请(专利权)人：苏州杰纳生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32