一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂制造技术

本发明专利技术公开了一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，属于生物医药技术领域。该纳米治疗剂包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。葡萄糖会在GOx的催化下生成葡萄糖酸和H2O2；葡萄糖酸降低肿瘤微环境的pH值从而促进CuSiO3@DSF纳米颗粒的降解，H2O2可触发CuSiO3分解释放出Cu

【技术实现步骤摘要】
一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂


[0001]本专利技术属于生物医药
，具体涉及一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂。

技术介绍

[0002]肿瘤是当今严重损害人类健康的重大疾病之一，肿瘤治疗策略中的关键是避免治疗药物对正常组织和细胞的损伤。目前化疗是恶性肿瘤治疗的主要策略，然而，化疗药物较大的副作用、较低的生物利用度限制了其疗效。纳米药物递送系统因可同时改善药物的肿瘤靶向性、控释性、生物利用度、溶解性等而备受青睐。此外，纳米药物递送系统还可实现化疗与肿瘤的其他新兴疗法如光热治疗、光动力治疗、声动力治疗、化学动力学治疗等的联用，从而避免单一疗法引发的肿瘤多重耐药。同时，化学动力学疗法(CDT)受到了广泛的关注，它是利用铁介导的芬顿或类芬顿反应将肿瘤内或细胞内的H2O2转化为羟基自由基(
•
OH)来提高细胞内的氧化应激水平，从而对肿瘤产生杀伤效果；并且由于半衰期短和高氧化能力，生成的
•
OH仅在产生部位产生有效的损伤，避免了对周围正常组织的副作用。
[0003]本专利技术是利用肿瘤微环境内过表达的H2O2刺激催化
•
OH的生成，设计采用纳米载体负载GOx和DSF作为一种肿瘤微环境响应的治疗剂，以实现靶向药物输送的化学疗法及化学动力学疗法等多模式协同治疗。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。
[0006]葡萄糖（GO）会在GOx的催化下生成葡萄糖酸和H2O2；葡萄糖酸降低肿瘤微环境的pH值从而促进CuSiO3@DSF纳米颗粒的降解，H2O2可触发CuSiO3分解释放出Cu
2+
并与肿瘤细胞内的H2O2发生类芬顿反应(Fenton
‑
like reaction)产生羟基自由基(
•
OH)，同时分解释放出来的DSF会与游离的Cu
2+
离子结合形成抗癌药物CuDDTC。
[0007]上述纳米治疗剂的制备方法，包括以下步骤：步骤1，采用水热法制备二氧化硅胶体球；步骤2，采用刻蚀法制备空心的CuSiO3纳米颗粒；步骤3，将CuSiO3纳米颗粒溶于乙醇和氨水的混合溶液中，加入3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷，油浴回流进行反应，离心收集产物，得到表面键接有氨基的CuSiO3；步骤4，将叶酸和PEG
‑
COOH溶于DMSO中，加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
‑
羟基琥珀酰亚胺进行活化，然后加入键接有氨基的CuSiO3进行反应，得到表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3；步骤5，将表面连接有PEG和叶酸的CuSiO3分散在无水乙醇中，再加入戒酒硫进行
吸附，得到CuSiO3‑
PEG @DSF；步骤6，将CuSiO3‑
PEG @DSF分散在水中，再加入葡萄糖氧化酶进行吸附，得到纳米治疗剂CuSiO3‑
PEG@DSF@GOx。
[0008]进一步地，步骤3中回流进行反应的温度为40
ꢀ°
C，反应时间为24 h。
[0009]上述纳米治疗剂在制备肿瘤治疗药物中的应用。
[0010]本专利技术通过将空心CuSiO3纳米颗粒作为载体，高效担载DSF（抗癌药物），构建得到一种具有化学动力学治疗及化疗作用协同的治疗剂。本专利技术的治疗剂具有ROS响应性的特性，利用芬顿反应原理产生过量的ROS，破坏肿瘤细胞内蛋白质、脂质和DNA等生物大分子。
[0011]本专利技术的治疗剂可实现靶向药物输送的化学疗法及化学动力学疗法等多模式协同治疗，实现更高效的抗肿瘤治疗；此外，本专利技术的治疗剂合成步骤比较简单，且产率较高；进一步地，由于合成方法简单，成本较低，因而适合大规模生产。
附图说明
[0012]图1为实施例1中SiO2纳米球的SEM照片(a)、CuSiO3纳米球的SEM照片(b)。
[0013]图2为实施例1中SiO2纳米球粒径分布图(a)、CuSiO3‑
PEG纳米球粒径分布图(b)、Zeta图(c)和红外谱图(d)。
[0014]图3为实施例1的不同浓度的CuSiO3‑
PEG 在 3.3 mM H2O
2 和13 μM GSH的pH=4.5 磷酸盐缓冲溶液中与四甲基联苯胺(TMB)发生显色反应在652 nm处出峰的紫外光谱图(a)、TMB变色机理图(b)。
[0015]图4为实施例1中CuSiO3‑
PEG@GOx在100 μg/mL葡萄糖和3μM 谷胱甘肽下与不同浓度的H2O2溶液中反应降解25μg/mL 罗丹明B在660 nm处出峰的紫外光谱图（左图），CuSiO3‑
PEG@GOx在3.3 mM H2O2和3 μM 谷胱甘肽下与不同浓度的葡萄糖溶液反应降解25 μg/mL 罗丹明在660 nm处出峰的紫外光谱图（右图）。
[0016]图5为实施例1中不同浓度的CuSiO3‑
PEG的细胞毒性。
[0017]图6为实施例1中不同浓度的CuSiO3‑
PEG@DSF@GOx、CuSiO3‑
PEG@DSF、DSF、CuSiO3‑
PEG、CuSiO3‑
PEG@GOx中的细胞毒性。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供了一种具有化学动力学治疗及化疗作用的纳米治疗剂，包括具有高孔隙率的CuSiO3‑
PEG纳米颗粒和高效率负载的DSF以及为了进一步提高肿瘤内H2O2浓度负载的GOx。
[0019]具体地，所述CuSiO3‑
PEG纳米颗粒是直径约为150 nm左右的纳米球结构。
[0020]上述治疗剂的制备方法包括以下步骤：步骤1，采用水热法法制备二氧化硅；步骤2，采用刻蚀方法获得空心的CuSiO3；步骤3，采用化学键结合方法将氨基键接在空心的CuSiO3表面形成CuSiO3‑
NH2；步骤4，采用化学键结合方法将PEG
‑
COOH和叶酸与CuSiO3‑
NH2反应合成CuSiO3‑
PEG。
[0021]步骤5，采用物理吸附的方法，将DSF吸附到具有中空结构的CuSiO3‑
PEG纳米颗粒
内，得到载药率高的CuSiO3‑
PEG@DSF，在肿瘤微环境中，DSF会和游离及分解后的Cu
2+
结合形成抗癌药物CuDDTC；步骤6，采用物理吸附，将GOx吸附到具有中空结构的CuSiO3‑
PEG纳米颗粒内，得到载药率高的CuSiO3‑
PEG本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化学动力学治疗和化疗联合的纳米治疗剂，其特征在于：包括CuSiO3纳米颗粒，在CuSiO3纳米颗粒表面连接有PEG和叶酸，在CuSiO3纳米颗粒内负载有戒酒硫DSF和葡萄糖氧化酶GOx。2.权利要求1所述的纳米治疗剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，采用水热法制备二氧化硅胶体球；步骤2，采用刻蚀法制备空心的CuSiO3纳米颗粒；步骤3，将CuSiO3纳米颗粒溶于乙醇和氨水的混合溶液中，加入3
‑
氨基丙基三甲氧基硅烷，油浴回流进行反应，离心收集产物，得到表面键接有氨基的CuSiO3；步骤4，将叶酸和PEG
‑
COOH溶于DMSO中，加入1
‑
(3
‑
二甲氨基丙基)<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，景丹妮，姚勇，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：