一种载药液态金属复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种载药液态金属复合材料及其制备方法和应用。该载药液态金属复合材料包括：高分子溶液，以及分散于所述高分子溶液中的液态金属材料和化学药物；其中，所述高分子溶液中含有具有生物相容性的高分子材料，所述液态金属材料与所述高分子材料的质量比为1：0.5～50。本发明专利技术提供的载药液态金属复合材料借助于液态金属的良好生物相容性和柔顺性，不仅可注射使用，还可增强材料与生物组织的作用模式并增强舒适性，且利用液态金属材料能够强化肿瘤低温治疗的疗效。化肿瘤低温治疗的疗效。

【技术实现步骤摘要】
一种载药液态金属复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及医用材料
，具体涉及提供一种载药液态金属复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]肿瘤的主流治疗方法包括手术治疗、放疗和化疗，但单一疗法不能完全治疗肿瘤。由此，临床上常常利用多种治疗方法相结合的疗法，比如，手术与放疗结合，手术与化疗结合，以及传统疗法与局部物理性治疗方法相结合的疗法等。
[0003]目前局部物理性治疗方法包含电疗和热物理性治疗方法。尤其，通过局部施加高温或低温的热物理性疗法，副作用少，局部效果明显，被誉为肿瘤绿色疗法，受到广泛关注。当局部的热物理性疗法与化疗或放疗法相结合时，可显著降低化疗或放疗的药物剂量，进一步降低化疗、放疗等对全身的毒副作用。目前，应用比较广泛的是高热疗法与化疗相结合。高热疗法主要有射频热疗、微波热疗、激光热疗以及高强度聚焦超声等。射频，微波以及超声疗法通过外部电磁场使肿瘤部位的分子产生剧烈的运动，利用摩擦产热，从而提高肿瘤部位的温度。而激光疗法，则通过引入热源材料，能够吸收外部的光热，再将其转化为热能，从而加热肿瘤区域。而肿瘤细胞一般不耐热，在加热中心部位，温度可高于50℃，可直接导致肿瘤细胞膜和膜内蛋白质变性，细胞内酶活性降低，DNA合成受阻，直接导致细胞凝固坏死。而中部过渡区域，温度高于四十摄氏度，肿瘤细胞处于亚健康状态比较脆弱，很容易杀伤。而外周区域，肿瘤多毗邻血管位置，可招募免疫细胞从而杀伤肿瘤。
[0004]尽管肿瘤高热疗法多种多样，相比之下，低温疗法主要是利用低温电极不断降温，使电极周围肿瘤组织冻结起来。其作用机制主要通过肿瘤细胞内、细胞外冰晶形成而导致细胞膜破裂，蛋白质变性。低温疗法的主要优势是肿瘤适应类型广泛。但目前低温疗法与化疗相结合的研究还很少见。另外，由于低温治疗过程中，往往通过肿瘤部位的冰球形成而杀灭肿瘤组织。但肿瘤的形状多样，冰球的形状可能无法完全包裹肿瘤部位。虽可通过在肿瘤部位添加高导热性的纳米材料，从而调控低温冷量在肿瘤部位的分布，从而影响肿瘤部位冰晶的生长和形成。然而，目前采用的都是一些刚性的纳米材料，与人体组织的顺应性不好。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种载药液态金属复合材料及其制备方法和应用。本专利技术提供的载药液态金属复合材料借助于液态金属的良好生物相容性和柔顺性，不仅可注射使用，还可增强材料与生物组织的作用模式并增强舒适性，且利用液态金属材料能够强化肿瘤低温治疗的疗效。
[0006]具体的，本专利技术首先提供一种载药液态金属复合材料，包括：
[0007]高分子溶液，以及
[0008]分散于所述高分子溶液中的液态金属材料和化学药物；
[0009]其中，所述高分子溶液中含有具有生物相容性的高分子材料，所述液态金属材料与所述高分子材料的质量比为1：0.5～50。
[0010]本专利技术发现，本专利技术提供的液态金属复合材料，会在低温刺激下产生剧烈形变，改变其原有结构。由此，对于所制备的微纳米级别液态金属材料则可响应低温刺激，将其中所含有的化学药物释放到组织周围，完成低温疗法与化疗的复合治疗。本专利技术提供的液态金属复合材料不仅能够调控肿瘤部位冰晶的形成，从而控制肿瘤的适形化治疗，还能够控制化学药物在低温治疗的过程中释放到肿瘤部位，从而有助于对冰晶外边缘处的肿瘤组织进一步消杀，达到低温治疗与化疗相结合的复合治疗方法，减少肿瘤组织的残留。
[0011]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述液态金属材料选自单质金属镓、金属铋、镓基合金和铋基合金中的一种或多种；优选的，所述液态金属材料选自镓铟合金、镓铟锡合金、铋锡合金、铋铟锡合金和铋铟锡锌合金中的一种或多种。液态金属具有金属优良的导热性，又具有传统金属材料所不具备的柔顺性。由此，不仅在调控低温能量、影响冰晶形成上具有很大优势，患者使用也会很舒适。
[0012]根据本专利技术提供的载药液态金属复合材料，粒径为10nm～800μm的液滴的形式分散于所述高分子溶液中。本专利技术中，液态金属材料以微米或纳米级别形式存在，若为微米级别材料尺寸最优选在0.5um～800um范围内，若为纳米级别材料尺寸优选在10nm～500nm范围内，最优选为200μm。液态金属材料在优选尺寸内的液态金属载药混合物具有更好的生物安全性和柔顺性，可显著影响材料与生物体的相互作用，并增强舒适性。
[0013]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述液态金属材料与所述高分子材料的质量比为1:1～30，优选为1:10～30；优选的，当所述液态金属材料为粒径为10～500nm的纳米液滴时，所述化学药物附着于所述液态金属材料上。本专利技术中，化学药物附着的纳米液滴具有更好的药物控制释放效果，尤其在优选的质量比范围下综合效果更佳。
[0014]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述载药液态金属复合材料的使用温度为
‑
60℃以下，优选为
‑
60℃～
‑
196℃。
[0015]本专利技术中，液态金属复合材料在
‑
60℃以下展现出剧烈的低温刺激变形特性，能够很好的应用在肿瘤药物靶向定点释放(低温复合)治疗中，从而介导低温与化疗的复合肿瘤治疗方法，基于液态金属的复合材料展现出良好的导热性质，可以显著调控冰球的生长方向和形状，进而完成适形化的肿瘤治疗。
[0016]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述载药液态金属复合材料的导热率为5～13W
·
m
‑1k
‑1。本专利技术中，载药液态金属复合材料的导热率高，在治疗中可显著调控肿瘤部位的热量和能量的分布，更有效的辅助完成肿瘤低温适形化治疗，采用本专利技术优选导热率的载药液态金属复合材料治疗效果更好。
[0017]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述高分子溶液中含有聚乙二醇、壳聚糖、海藻酸钠和海藻糖中的一种或多种高分子材料；优选的，当高分子材料为海藻酸钠时，所述高分子溶液的浓度为380～420mg/mL。
[0018]本专利技术中，聚乙二醇的分子量为200～600。
[0019]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述化学药物为肿瘤治疗用化学药物，如临床上常用的化疗药物所；所述化学药物包括小分子抗癌药、免疫制剂和蛋白药物中一种或多种；优选的，所述化学药物包括多柔比星、阿霉素、紫杉醇、吉他西滨、索拉非尼
和PD
‑
1中一种或多种。
[0020]根据本专利技术提供的所述载药液态金属复合材料，所述液态金属与所述化学药物的质量比为1～0.5：1～5。
[0021]本专利技术还提供一种所述的载药液态金属复合材料的制备方法，包括：将所述液态金属材料与所述高分子溶液混合，制得液态金属混合物；将所述化学药物与所述液态金属混合物进行混合。
[0022]根据本专利技术提供的所述的载药液态金属复合材料的制备方法，
[0023]包括以下步骤：制备微米级别的液态金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种载药液态金属复合材料，其特征在于，包括：高分子溶液，以及分散于所述高分子溶液中的液态金属材料和化学药物；其中，所述高分子溶液中含有具有生物相容性的高分子材料，所述液态金属材料与所述高分子材料的质量比为1：0.5～50。2.根据权利要求1所述的载药液态金属复合材料，其特征在于，所述液态金属材料选自单质金属镓、金属铋、镓基合金和铋基合金中的一种或多种；优选的，所述液态金属材料选自镓铟合金、镓铟锡合金、铋锡合金、铋铟锡合金和铋铟锡锌合金中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的载药液态金属复合材料，其特征在于，所述液态金属材料以粒径为10nm～800μm的液滴的形式分散于所述高分子溶液中。4.根据权利要求1
‑
4任一项所述的载药液态金属复合材料，其特征在于，所述液态金属材料与所述高分子材料的质量比为1:1～30；优选的，当所述液态金属材料为粒径为10～500nm的纳米液滴时，所述化学药物附着于所述液态金属材料上。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的载药液态金属复合材料，其特征在于，所述载药液态金属复合材料的使用温度为
‑
60℃以下，优选为
‑
60℃～
‑
196℃；和/或，所述载药液态金属复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙旭阳，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：