一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法及其应用，包括将二价金属离子与能够与该二价金属离子发生配位的医用有机功能分子混合后，在室温下置于碳酸氢铵分散扩散的环境中进行反应，然后与聚丙烯胺盐酸盐反应而制成，该二价金属离子为Mn(II)或Ca(II)，该医用有机功能分子为吲哚菁绿或地塞米松磷酸钠。

【技术实现步骤摘要】
一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法及其应用
本专利技术属于生物医用纳米材料
，具体涉及一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法及其应用。
技术介绍
癌症仍然是全球威胁人类健康的重要原因之一，癌症治疗仍然是一项艰巨的挑战。目前临床常用的传统治疗手段包括手术治疗、放疗、化疗等，这些手段可以治愈局部肿瘤，延长患者生存期，但是无法抑制肿瘤的复发与转移。纳米技术与现代生物学和医学的结合，为肿瘤的治疗提供了更多机会。无机纳米材料具有合成简单、易于大规模生产、容易质量控制等优势，但是在临床转化中存在的相关安全与健康方面的因素限制了纳米材料的进一步发展，尤其是无机纳米材料的体内降解是迫切需要解决的难题。作为一个创新型无机纳米材料，一方面需要保留其治疗性的药理功能，另一方面需要具有良好的安全性和可代谢性，满足安全标准。碳酸盐类是自然界常见的一种无机材料，其具有生物安全性好、制作成本低等优势，但是作为生物医用纳米材料，对其在粒径控制、生物可降解性方面需要更高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述医用碳酸盐纳米材料的应用。本专利技术的技术方案如下：一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法，包括将二价金属离子与能够与该二价金属离子发生配位的医用有机功能分子混合后，在室温下置于碳酸氢铵分散扩散的环境中进行反应，然后与聚丙烯胺盐酸盐反应而制成，该二价金属离子为Mn(II)或Ca(II)，该医用有机功能分子为吲哚菁绿或地塞米松磷酸钠。在本专利技术的一个优选实施方案中，包括如下步骤：(1)将四水合氯化锰与吲哚菁绿充分混合；(2)室温下，将步骤(1)所得的物料置于碳酸氢铵分散扩散的环境反应1-4h；(3)将步骤(2)所得的物料进行离心，获得沉淀；(4)将步骤(3)所得的沉淀超声分散于无水乙醇中，充分离心洗涤，获得沉淀；(5)将步骤(4)所得的沉淀分散于无水乙醇中，加入聚丙烯胺盐酸盐，于室温下搅拌反应，然后离心获得沉淀；(6)将步骤(5)所得的沉淀超声分散于超纯水中，充分离心洗涤，即得所述医用碳酸盐纳米材料。进一步优选的，所述四水合氯化锰与吲哚菁绿的质量比为50∶1-3。进一步优选的，所述步骤(4)所得的沉淀与所述聚丙烯胺盐酸盐的质量比为1∶0.5-4。在本专利技术的一个优选实施方案中，包括如下步骤：(1)将二水合氯化钙与地塞米松磷酸钠充分混合；(2)室温下，将步骤(1)所得的物料置于碳酸氢铵分散扩散的环境反应2-8h；(3)将步骤(2)所得的物料进行离心，获得沉淀；(4)将步骤(3)所得的沉淀超声分散于无水乙醇中，充分离心洗涤，获得沉淀；(5)将步骤(4)所得的沉淀分散于无水乙醇中，再加入四水合氯化锰，超声分散后于室温下搅拌反应，然后离心获得沉淀；(6)将步骤(5)所得的沉淀超声分散于无水乙醇中，充分离心洗涤，获得沉淀；(7)将步骤(6)所得的沉淀分散于无水乙醇中，加入聚丙烯胺盐酸盐，于室温下搅拌反应，然后离心获得沉淀；(8)将步骤(7)所得的沉淀超声分散于超纯水中，充分离心洗涤，即得所述医用碳酸盐纳米材料。进一步优选的，所述二水合氯化钙与地塞米松磷酸钠的质量比为50∶1-6。进一步优选的，所述步骤(4)所得的沉淀与所述四水合氯化锰的质量比为1∶0.5-2。进一步优选的，所述步骤(6)所得的沉淀与所述聚丙烯胺盐酸盐的质量比为1∶1-4。上述制备方法制备的医用碳酸盐纳米材料在制备肿瘤诊断药物中的应用。上述制备方法制备的医用碳酸盐纳米材料在制备肿瘤治疗药物中的应用。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术选择了临床使用的造影剂(ICG)或药物分子地塞米松磷酸钠(DEX)作为有机功能分子，使本专利技术制得的医用碳酸盐纳米材料具有成像或治疗效果，甚至通过磁共振或荧光成像，本专利技术合成的锰基碳酸盐纳米材料可以实时监测药物分布和在肿瘤部位的富集情况，为设计治疗方案(如光热治疗时间)或给药次数/剂量提供科学依据。2、本专利技术制备的医用碳酸盐纳米材料可实现自供HCO3-增强Mn(II)介导的化学动力治疗，可以有效刺激肿瘤细胞产生氧化应激反应，诱导肿瘤细胞的凋亡和坏死。附图说明图1为本专利技术实施例1通过改变ICG与MnCl2·4H2O投料比制得的Mn-ICG和MnCO3-ICG的具体表征图，其中，a为Mn-ICG的TEM图像；b为MnCO3-ICG的TEM图像。图2为本专利技术实施例1通过改变反应时间制得的MnCO3-ICG的的具体表征图，其中，a为TEM图像；b为吸收光谱图。图3为本专利技术实施例1通过改变MnCO3-ICG与PAH反应比例调整材料分散性与水溶性的具体表征图，其中，a为制得的MnCO3-ICG的TEM图像；b为MnCO3-ICG在不同分散介质中的稳定性；c为MnCO3-ICG在水溶液中孵育24h后，其水合粒径分布图。图4为本专利技术实施例1制得的MnCO3-ICG的透射电镜表征图，其中，a为MnCO3-ICG的TEM图像；b为MnCO3-ICG的高分辨TEM图像和STEM-mapping元素分布图。图5为本专利技术实施例1制得的MnCO3-ICG在不同缓冲溶液中的响应性行为结果图，分别是：MnCO3-ICG在9.4T场强下的T1-MRI造影信号图(a)；pH5.8+H2O2缓冲溶液中MnCO3-ICG释放CO2的超声(US)成像(b)和信号统计图(c)；MnCO3-ICG在pH5.8和pH7.4缓冲溶液中反应不同时间后的TEM图像。图6为本专利技术实施例1制得的MnCO3-ICG在溶液中的化学动力学行为结果图，其中，a为不同浓度HCO3-对MnCO3-ICG催化发生的类芬顿反应引起的MB降解行为的影响；b为不同缓冲溶液对MnCO3-ICG催化发生的类芬顿反应引起的MB降解行为的影响；c为不同催化剂(MnCO3-ICG，Mn-ICG)在不同缓冲溶液中对类芬顿反应引起的MB降解行为的影响；d为MnCO3-ICG在酸性缓冲溶液中反应时间对催化发生的类芬顿反应引起的MB降解行为的影响。图7为本专利技术实施例2中鼠源乳腺癌(4T1)细胞对MnCO3-ICG的摄取情况图(标尺：50μm)，其中蓝色荧光表示细胞核，红色荧光表示MnCO3-ICG。图8为本专利技术实施例2中MnCO3-ICG在4T1细胞内进行溶酶体逃逸情况图(标尺：50μm)，其中蓝色荧光表示细胞核，红色荧光表示溶酶体，绿色荧光表示MnCO3-ICG。图9为本专利技术实施例2中，使用DCFH-DA作为检测探针，检测细胞内·OH的产生，其中，a为MnCO3-ICG与4T1肿瘤细胞共孵育后·OH的产生(标尺：30μm)；b为Mn-ICG与4T1肿瘤细胞共孵育后·OH的产生(标尺：50μm)；c为使用流式细胞仪检测不同材料与4T1细胞共孵育后产生的·OH与DCFH-DA探针反应产生的荧光。其中蓝色本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法，其特征在于：包括将二价金属离子与能够与该二价金属离子发生配位的医用有机功能分子混合后，在室温下置于碳酸氢铵分散扩散的环境中进行反应，然后与聚丙烯胺盐酸盐反应而制成，该二价金属离子为Mn(II)或Ca(II)，该医用有机功能分子为吲哚菁绿或地塞米松磷酸钠。/n

【技术特征摘要】
1.一种医用碳酸盐纳米材料的制备方法，其特征在于：包括将二价金属离子与能够与该二价金属离子发生配位的医用有机功能分子混合后，在室温下置于碳酸氢铵分散扩散的环境中进行反应，然后与聚丙烯胺盐酸盐反应而制成，该二价金属离子为Mn(II)或Ca(II)，该医用有机功能分子为吲哚菁绿或地塞米松磷酸钠。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将四水合氯化锰与吲哚菁绿充分混合；
(2)室温下，将步骤(1)所得的物料置于碳酸氢铵分散扩散的环境反应1-4h；
(3)将步骤(2)所得的物料进行离心，获得沉淀；
(4)将步骤(3)所得的沉淀超声分散于无水乙醇中，充分离心洗涤，获得沉淀；
(5)将步骤(4)所得的沉淀分散于无水乙醇中，加入聚丙烯胺盐酸盐，于室温下搅拌反应，然后离心获得沉淀；
(6)将步骤(5)所得的沉淀超声分散于超纯水中，充分离心洗涤，即得所述医用碳酸盐纳米材料。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述四水合氯化锰与吲哚菁绿的质量比为50∶1-3。


4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)所得的沉淀与所述聚丙烯胺盐酸盐的质量比为1∶0.5-4。


5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)将二水合氯化钙与地塞米松磷酸钠充分混合；
(2)室...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洪敏，冯宇硕，孙文静，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35