一种POD-GOD协同改性的介孔硅纳米材料、制备方法及用途技术

本发明专利技术公开了一种POD

【技术实现步骤摘要】
大量ROS，实现化学动力学治疗。二氧化硅纳米微球在体内可降解、可代谢，表明其具有生 物兼容性。在此过程中产生了丰富的ROS，抵消了放疗引起的ROS不足，从而提高了电离辐 射的效果，消融肿瘤而不损伤相邻正常组织。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一个目的在于提供一种POD
‑
GOD协同改性的介孔硅纳米材料，用于基于肿 瘤自身微环境提高肿瘤细胞内活性氧化物含量，改善现有放射治疗过程中肿瘤细胞乏氧情况 下致死率低的缺陷。
[0006]本专利技术的第二个目的在于提供一种POD
‑
GOD协同改性的介孔硅纳米材料的制备方法， 降低制备成本，实现基于肿瘤自身微环境提高肿瘤细胞内活性氧化物含量。
[0007]本专利技术的第三个目的在于提供一种POD
‑
GOD协同改性的介孔硅纳米材料的用途，用于 基于肿瘤自身微环境提高肿瘤细胞内活性氧化物含量。
[0008]本专利技术的上述目的是通过以下技术方案给予实现的：
[0009]一种POD
‑
GOD协同改性的介孔硅纳米材料，其特征在于，包括同时负载葡萄糖氧化酶 (GOD)和血红素(Hemin)的介孔硅纳米材料。
[0010]优选的，所述介孔硅纳米材料为二氧化硅纳米颗粒，其粒径为100～300nm。
[0011]进一步优选的，所述介孔硅纳米材料的粒径为160～250nm。
[0012]本专利技术还保护一种介孔硅纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0013]步骤1、将血红素(Hemin)、半抗原的偶联剂和N
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羟基琥珀酰亚胺(NHS)缓慢倒入 溶剂中进行混合搅拌待混合物溶解后再加入第一硅烷偶联剂，继续在室温下搅拌一段时间， 得到血红素(Hemin)
‑
硅烷前驱体溶液；
[0014]步骤2、将离子型表面活性剂和稳定剂溶于超纯水中搅拌使其充分混合，然后将其置于 油浴中，加入正硅酸四乙酯；反应一段时间后加入第二硅烷偶联剂、正硅酸四乙酯(TEOS)的 混合物和步骤1中得到的血红素(Hemin)
‑
硅烷前驱体溶液，在惰性气体氛围下搅拌反应， 得到负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗粒材料；
[0015]步骤3、将负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗粒材料离心收集，并用乙醇洗涤几次之 后，通过萃取去掉离子型表面活性剂，得到纯净负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗粒材 料；
[0016]步骤4、将步骤3得到的负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗粒材料和葡萄糖氧化酶(GOD) 加入超纯水中搅拌，离心收集后用超纯水清洗得到同时负载血红素(Hemin)和葡萄糖氧化 酶(GOD)的介孔硅纳米材料。
[0017]优选的，步骤1中，所述半抗原的偶联剂为1
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸 盐(EDC)，所述第一硅烷偶联剂为(3
‑
氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)，所述溶剂为N,N
‑ꢀ
二甲基甲酰胺(DMF)。
[0018]优选的，步骤1中、所述血红素(Hemin)的量为(25～75mg)，EDC的量为(20～45mg)， NHS的用量为(15～25mg)，溶剂DMF(5～10mL)，第一硅烷偶联剂APTES溶液(15～30 μL)。
[0019]优选的，步骤1中、混合溶液的化学反应温度为(20～24℃)，搅拌时间为(6～8h)，所 得血红素
‑
硅烷前驱体溶液的体积为(5～10mL)溶液浓度为(5～15mg/mL)。
[0020]优选的，步骤2中，所述离子型表面活性剂为十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)，所述
稳定 剂为三乙醇胺(TEA)。
[0021]优选的，步骤2中，油浴温度为60～70℃，反应时间为1～2h。
[0022]优选的，步骤2中，所述第二硅烷偶联剂为双[3
‑
(三乙氧基硅基)丙基]四硫化物(BTES)， 所述惰性气体氛围为氮气氛围，反应时间为3～6h。
[0023]优选的，步骤2中、所述离子型表面活性剂CTAC用量为(1～3g)，稳定剂TEA用量为 (0.1～0.2g)，所用超纯水用量为(10～30mL)；正硅酸四乙酯TEOS用量为(1～2mL)，第二 硅烷偶联剂BETS用量为(0.5～1.5mL)。
[0024]优选的，步骤3中，萃取过程为将步骤2得到的负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗 粒材料溶于甲醇中，利用NaCl进行萃取，最后得到纯净负载血红素(Hemin)的介孔硅纳米 颗粒材料。
[0025]优选的，步骤4中、负载血红素的介孔硅纳米颗粒材料用量为(50～70mg)，葡萄糖氧 化酶GOD用量为(70～100mg)，所用超纯水用量为(30～50ml)，搅拌时间为(18
‑
30h)。
[0026]优选的，所述介孔硅纳米颗粒(MSN)、表面修饰有血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗 粒(Hemin
‑
MSN)、表面修饰血红素(Hemin)和葡萄糖氧化酶(GOD)的介孔硅纳米颗粒 (GOD@Hemin
‑
MSN)其Zeta直径均值分别为180nm\200nm\190nm。
[0027]优选的，所述介孔硅纳米颗粒(MSN)、表面修饰有血红素(Hemin)的介孔硅纳米颗 粒(Hemin
‑
MSN)、表面修饰血红素(Hemin)和葡萄糖氧化酶(GOD)的介孔硅纳米颗粒 (GOD@Hemin
‑
MSN)其Zeta电位均值分别为
‑
22mV\
‑
25mV\
‑
24mV。
[0028]本专利技术原理如下：
[0029]本专利技术在传统的溶胶
‑
凝胶法基础上，通过原位合成方式，在介孔硅生成的同时负载血红 素并对其硅纳米颗粒进行表面改性，从而提出了血红素(Hemin)现场参与的血红素
‑
介孔硅 纳米材料(Hemin
‑
Silane前驱体)合成工艺。溶胶
‑
凝胶法制备介孔硅的具体原理为将第一硅 烷偶联剂、离子型表面活性剂和稳定剂溶于超纯水中搅拌使其充分混合，然后将其置于油浴 中，加入正硅酸四乙酯；反应一段时间后加入第二硅烷偶联剂、正硅酸四乙酯(TEOS)的混合 物来合成介孔硅纳米颗粒。本专利技术通过以上方式制备介孔硅材料的同时，在第一硅烷偶联剂 的混合步骤中掺入血红素(Hermin)、1
‑
(3
‑
二甲基氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、 N
‑
羟基琥珀酰亚胺(NHS)、N,N
‑
二甲基甲酰胺(DMF)和(3
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氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)进 行搅拌，实现在负载血红素的同时对介孔硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种POD
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GOD协同改性的介孔硅纳米材料，其特征在于，包括同时负载葡萄糖氧化酶和血红素的介孔硅纳米材料。2.根据权利要求1所述的介孔硅纳米材料，其特征在于：所述介孔硅纳米材料为二氧化硅纳米颗粒，其粒径为100～300nm。3.一种权利要求1或2所述介孔硅纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将血红素、半抗原的偶联剂和N
‑
羟基琥珀酰亚胺缓慢倒入溶剂中进行混合搅拌待混合物溶解后再加入第一硅烷偶联剂，继续在室温下搅拌一段时间，得到血红素
‑
硅烷前驱体溶液；步骤2、将离子型表面活性剂和稳定剂溶于超纯水中搅拌使其充分混合，然后将其置于油浴中，加入正硅酸四乙酯；反应一段时间后加入第二硅烷偶联剂、正硅酸四乙酯的混合物和步骤1中得到的血红素
‑
硅烷前驱体溶液，在惰性气体氛围下搅拌反应，得到负载血红素的介孔硅纳米颗粒材料；步骤3、将负载血红素的介孔硅纳米颗粒材料离心收集，并用乙醇洗涤几次之后，通过萃取去掉离子型表面活性剂，得到纯净负载血红素的介孔硅纳米颗粒材料；步骤4、将步骤3得到的负载血红素的介孔硅纳米颗粒材料和葡萄糖氧化酶加入超纯水中搅拌，离心收集后用超纯水清洗得到同时负载血红素和葡萄糖氧化酶的介孔硅纳米材料。4.根据权利要求3所述介孔硅纳米材料的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述半...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，蒋大振，吕梦，曹振，谢丛华，
申请(专利权)人：武汉大学中南医院，
类型：发明
国别省市：