一种用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料及其制备方法和应用，属于肿瘤协同治疗技术领域。该多功能复合纳米酶材料是由铜掺杂聚多巴胺(Cu

【技术实现步骤摘要】
一种用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于肿瘤协同治疗
，具体涉及一种多功能复合纳米酶材料及其制备方法和抗肿瘤应用。

技术介绍

[0002]纳米酶是一种兼具纳米材料独特的物理化学特性和类酶催化活性的纳米材料，自2007年首次报道至今，得到了广泛关注和蓬勃发展。相较于天然酶，纳米酶表现出优异的稳定性、低成本、易于大批量制备、活性可调等优势，在传感、抗菌、环境保护、肿瘤治疗等领域取得了广泛应用。纳米酶中最常见的为类过氧化物酶，可以通过类芬顿反应产生毒性的羟基自由基，诱导肿瘤细胞中蛋白质变性、DNA损伤、线粒体破坏等，最终导致细胞凋亡、死亡，实现化学动力肿瘤治疗。此外，具有其他类酶活性的纳米酶，比如类葡萄糖氧化酶、类过氧化氢酶、类氧化酶、类谷胱甘肽氧化酶等在纳米催化肿瘤治疗中也表现出巨大的潜力。
[0003]尽管肿瘤微环境相较于正常组织具有微酸性的pH值，较高水平的过氧化氢，利于纳米酶发挥其催化活性。但其缺氧状态、过表达的GSH和有限的过氧化氢仍限制了纳米催化治疗的效果。此外，肿瘤的复杂性、多样性和异质性使得单一疗法无法实现满意的治疗效果。因此，目前的肿瘤治疗策略正逐渐从单一疗法向联合疗法转变，纳米酶用于纳米催化肿瘤治疗时，通常与光热疗法、光动力疗法、声动力疗法、气体疗法等相结合，以实现协同肿瘤治疗。
[0004]光热疗法作为一种非侵入性的新兴肿瘤治疗策略，可以通过光热试剂将光能高效的转化为热能，提高肿瘤部位的局部温度，从而实现肿瘤的选择性治疗。具有近红外光吸收能力的光热试剂，表现出强的组织穿透能力和低的生物组织吸收，具有更好的成像和治疗效果。此外，光热治疗带来的温度升高可以进一步促进纳米酶的催化活性，实现二者之间的协同，以达到增强的肿瘤治疗效果。然而，目前常见的光热试剂主要有贵金属纳米材料、有机染料、半导体纳米材料等，合成过程相对复杂、生物相容性、稳定性较差，一定程度上限制了其生物应用。
[0005]因此，专利技术一种兼具多种类酶活性和光热性能的多功能复合材料，对于实现有效的肿瘤治疗来说至关重要。同时也为纳米酶在肿瘤协同治疗领域的应用提供了一种高效、经济的策略。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料及其制备方法和应用。所得复合纳米酶材料可以在肿瘤微酸性环境刺激下，通过将内源性的过氧化氢分解为氧气，缓解缺氧状态，同时还可将其转化为毒性的羟基自由基和超氧阴离子自由基，破坏肿瘤细胞的氧化还原平衡，诱导其凋亡、死亡。此外，复合纳米酶材料优异的光热性能，可以实现光热治疗并增强其多酶催化活性，达到增强的
肿瘤治疗效果。
[0007]本专利技术的目的通过如下技术方案实现：
[0008]本专利技术提供的用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料，其为负载金铂纳米颗粒的铜掺杂聚多巴胺，由铜离子和盐酸多巴胺在碱性条件下自组装形成纳米颗粒、同时负载金铂纳米颗粒构建而成。
[0009]本专利技术还提供了所述的用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料的制备方法，其包括以下步骤：将金铂纳米颗粒加入至铜掺杂聚多巴胺分散体系中，搅拌混合，得到所述的多功能复合纳米酶材料。
[0010]作为优选，所述的铜掺杂聚多巴胺分散体系浓度为1
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10mg/mL，所加入的金铂纳米颗粒的终浓度为0.02
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10μM。
[0011]作为优选，所述的金铂纳米颗粒的加入方式为逐滴加入；所述的搅拌混合的条件为10
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40℃下搅拌6
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48h。
[0012]作为优选，所述的金铂纳米颗粒通过包括如下步骤的方法制备：将金纳米颗粒与氯亚铂酸盐混合，搅拌加热下加入还原剂进行反应，得到金铂纳米颗粒。其中，所述的氯亚铂酸盐优选为K2PtCl4或Na2PtCl4；金铂摩尔比优选为1:50
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104；所述的反应的条件优选为60
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100℃反应10min
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2h。
[0013]作为优选，所述的金纳米颗粒通过Turkevich法制备，以柠檬酸三钠为氯金酸的还原剂和金纳米颗粒的稳定剂进行反应，得到金纳米颗粒。所述的反应条件优选为40
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90℃反应10min
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3h。
[0014]作为优选，所述的铜掺杂聚多巴胺通过包括如下步骤的方法制备：在碱性的水/乙醇混合溶剂中，加入铜盐和盐酸多巴胺作为反应物进行反应，得到铜掺杂聚多巴胺。其中，所述的铜盐优选为CuCl2或Cu(OAc)2；铜与盐酸多巴胺的摩尔比优选为1:0.25
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4；所述的混合溶剂中水和乙醇的体积比优选为1:0.2
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1，溶液pH值优选为8
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11。
[0015]本专利技术还提供了所述的多功能复合纳米酶材料在制备肿瘤协同治疗产品中的应用。
[0016]本专利技术的用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料，同时具有类过氧化物酶、类过氧化氢酶和类氧化酶的催化活性，其活性示意图如图1所示，在肿瘤微环境刺激下，其类酶活性可将内源性过氧化氢分解为氧气，并转化为多种高活性的自由基，诱导细胞凋亡、死亡。同时，结合该复合纳米酶优异的光热转化能力和光热稳定性，可以实现成像引导的光热治疗，并进一步提高其类酶活性，实现二者协同治疗。
[0017]相对于现有技术，本专利技术具有以下显著优势：
[0018](1)利用盐酸多巴胺碱性条件自氧化的特性及铜离子对其氧化和螯合的双重作用，一步合成法构建了兼具类酶活性和光热性能的聚多巴胺纳米颗粒。
[0019](2)相较于传统的单酶模拟物，本专利技术所制备的复合纳米酶材料同时具备类过氧化物酶、类过氧化氢酶、类氧化酶三种类酶活性。
[0020](3)整个制备过程绿色简便、成本低廉，易于大批量制备。
[0021](4)该复合纳米酶材料可通过其多重类酶活性原位催化肿瘤内源性的过氧化氢，产生毒性的羟基自由基和超氧阴离子自由基，诱导细胞凋亡，无需外界提供额外能量，同时可以有效避免对正常细胞及组织的毒副作用。
附图说明
[0022]图1为本专利技术用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料的活性示意图，该纳米酶材料同时表现出类过氧化物酶(POD)、类过氧化氢酶(CAT)和类氧化酶(OXD)三种类酶活性，可以在肿瘤内原位催化反应，缓解缺氧状态，同时发挥化学动力治疗(CDT)的效果。此外，该材料可有效地清除内源性的GSH，其优异的光热性质不仅可以实现光热治疗(PTT)，还可以进一步提高催化活性，从而实现纳米催化/光热协同治疗。
[0023]图2为铜掺杂聚多巴胺的透射电镜图(a)和粒径分布图(b)。
[0024]图3为金铂纳米颗粒的透射电镜图(a)和粒径分布图(b)。
[0025]图4为复合纳米酶材料的透射电镜图(a)和水合粒径分布图(b)。
[0026]图5为复合纳米酶材料的X<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于肿瘤协同治疗的多功能复合纳米酶材料，其特征在于，所述的多功能复合纳米酶材料是负载金铂纳米颗粒的铜掺杂聚多巴胺。2.权利要求1所述的多功能复合纳米酶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金铂纳米颗粒加入至铜掺杂聚多巴胺分散体系中，搅拌混合，得到所述的多功能复合纳米酶材料。3.根据权利要求2所述的多功能复合纳米酶材料的制备方法，其特征在于，铜掺杂聚多巴胺分散体系浓度为1
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10mg/mL，所加入的金铂纳米颗粒的终浓度为0.02
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10μM。4.根据权利要求2所述的多功能复合纳米酶材料的制备方法，其特征在于，所述的金铂纳米颗粒的加入方式为逐滴加入；所述的搅拌混合的条件为10
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40℃下搅拌6
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48h。5.根据权利要求2所述的多功能复合纳米酶材料的制备方法，其特征在于，所述的金铂纳米颗粒通过包括如下步骤的方法制备：将金纳米颗粒与氯亚铂酸盐混合，搅拌加热下加入还原剂进行反应，得到金铂纳米颗粒。6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘义，王玉莹，姜鹏，蒋风雷，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：